O oomiceto aquático Pythium insidiosum, classificado no Reino Stramenipila, é o agente etiológico da pitiose, uma doença crônica, piogranulomatosa, que acomete eqüinos, caninos, felinos, bovinos, ovinos e humanos que habitam regiões tropicais e subtropicais. Diversos protocolos para o tratamento da enfermidade têm sido utilizados, incluindo terapia com antifúngicos, cirurgia e imunoterapia. O presente estudo objetivou avaliar a suscetibilidade in vitro de 27 isolados clínicos de Pythium insidiosum ao acetato de caspofungina, bem como correlacionar os resultados obtidos in vitro com a resposta da terapêutica in vivo e comparar a eficácia de dois tratamentos, acetato de caspofungina e imunoterapia, utilizando coelhos como modelo experimental. Vinte e seis isolados de Pythium insidiosum provenientes de casos clínicos de pitiose em animais no Brasil (24 eqüinos, 01 canino e 01 ovino) e um isolado ATCC (58637) foram avaliados neste estudo. Os testes in vitro foram desenvolvidos utilizando-se a macrotécnica em caldo seguindo o protocolo internacional M38-A do CLSI. O inóculo consistiu de uma suspensão de 2-3x103 zoósporos de Pythium insidiosum diluído 1:10 em caldo RPMI. As concentrações finais do acetato de caspofungina variaram de 0,25 – 128 μg/mL. A leitura dos CIMs foi visual, considerando-se o crescimento ou não de hifas em 24 horas de incubação a 370C, sendo adotados 3 critérios de leitura: CIM0; CIM1 e CIM2 (100%, 90% e 50% de inibição de crescimento, respectivamente), assim como também foi determinada a concentração fungicida mínima. No ensaio in vivo, 15 coelhos inoculados subcutaneamente com 20.000 zoósporos de Pythium insidiosum foram divididos em 3 grupos de 5 animais (grupo 1, controle; grupo 2, tratado com imunoterápico Pitium Vac® e grupo 3, tratado com acetato de caspofungina). Os tratamentos iniciaram-se 25 dias após a inoculação e consitiram de: 1) 8 doses de imunoterápico administradas em intervalos de 14 dias; 2) 1 mg/kg/dia de acetato de caspofungina durante 20 dias consecutivos. Dezoito semanas após o início do experimento, os animais foram necropsiados e fragmentos de lesões foram coletados para análise histopatológica e morfométrica. Quatorze isolados (51,8%) evidenciaram CIM0 de 64 μg/mL e 24 (88,8%) CIM1 com variação de ≥ 8μg/mL a 64 μg/mL. Na determinação da concentração fungicida mínima, 17 (62,9%) amostras requereram 64 μg/mL. Os animais de ambos os tratamentos apresentaram redução da área de lesões, quando comparados aos animais do grupo controle (P<0.05). As áreas de lesões dos coelhos tratados com acetato de caspofungina evidenciaram redução durante o tratamento, porém rapidamente retornaram a progredir quando a administração do fármaco foi suspensa. O aspecto histológico das lesões foi similar entre os grupos estudados e a avaliação morfométrica evidenciou que os animais dos grupos 2 e 3 apresentaram menor quantidade de hifas nas áreas de necrose (P<0.05). Os resultados obtidos evidenciam que, embora não tenha havido diferença entre os tratamentos avaliados, a imunoterapia, em função de seu custo, continua sendo a melhor alternativa para o tratamento da pitiose. A ocorrência de altas CIMs associada a falta de atividade fungicida do acetato de caspofungina observados neste estudo, sugerem que Pythium insidiosum é pouco suscetível a este antifúngico. / For the in vivo assay, fifteen rabbits were subcutaneously inoculated with 20,000 Pythium insidiosum zoospores and were divided into 3 groups of 5 animals (group 1, control; group 2, treated with Pitium Vac® immunotherapic; and group 3, treated with caspofungin acetate). The treatments were started 25 days after the inoculation, and consisted of: 1) 8 doses of the immunotherapic administered at 14-day intervals; and 2) 1mg/kg/day of caspofungin acetate during 20 consecutive days. The animals were necropsied eighteen weeks after the start of the experiment, and lesion fragments were collected for histopathologic and morphometric analyses. Fourteen isolates (51.8%) had an MIC0 of 64 μg/mL, and 24 (88.8%) had an MIC1 that varied between ≥ 8μg/mL and 64 μg/mL. When subjected to the minimum fungicidal concentration assay, 17 (62.9%) samples required 64 μg/mL. The animals in both treatment groups displayed smaller lesion sizes compared to the animals of group control (P<0.05). The subcutaneous lesion areas of rabbits treated with caspofungin acetate exhibited a reduction in their progression during the treatment. However, lesions quickly resumed growth when the administration of the drug was suspended. The histological aspect of the lesions was similar between the groups under study, and the morphometric evaluation showed that the animals in groups 2 and 3 had lower amounts of hyphae in necrotic areas (P<0.05). The results obtained indicate that, even though the treatments did not differ significantly, the immunotherapic treatment is still the best alternative to treat pythiosis. In addition, the high MICs and lack of fungicidality of caspofungin acetate suggest that Pythium insidiosum is poorly susceptible to this antifungal drug.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This thesis was composed of three scientific papers. The first paper was the more comprehensive one. All necropsy and biopsy cases of mycoses and oomycosis diagnosed in domestic animals between 1990 and 2012 were analyzed. In the studied period, 29,686 exams (9,487 necropsy reports and 20,199 biopsy reports) performed at the Laboratório de Patologia Veterinária (LPV) of the Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) were studied. Two hundred and thirty cases of mycosis or pythiosis (oomycosis) were found, being 179 cases (78%) of mycoses and 51 cases (22%) of pythiosis. The main diseases observed, in descending order of prevalence, were: pythiosis, candidiasis, aspergillosis, zygomycosis, dermatophytosis, mallasseziosis, cryptococcosis, megabacteriosis, and sporothrichosis. Pythiosis affected mainly horses and the mycosis affected mainly dogs and cats. The second article focused on the histomorphological and histochemical characteristics determinant for the histopathological diagnosis of this condition in dogs and cats. By the hematoxylin-eosin (HE) stain, the yeasts were round, with a central cell containing a nucleus, surrounded by a clear halo (usually non-stained capsule). The techniques of periodic Schiff acid (PAS), Grocott, and Fontana-Masson (FM) were utilized and demonstrated the wall of the yeast cells. The FM stain showed the melanin present in these cells. The Alcian blue and Mayer s mucicarmin stains showed mainly the yeast polysaccharide capsule. The diameter of the cells ranged from 1.67 to 10.00μm and the full diameter of the encapsulated yeasts varied between 4.17 e 34.16μm. Yeast buddings were better observed through the PAS stain and were narrow based, simple or multiple, mainly in the opposite poles of the cells, or forming chains. The third article emphasized an immunohistochemical (IHC) study of cases of aspergillosis and zygomycosis aiming to optimize the use of the IHC technique in the detection of Aspergillus spp. and zygomycetes in animal tissues. Two fungal-specific monoclonal antibodies were utilized in tissue fragments (formalin-fixed paraffin-embedded) previously diagnosed as aspergillosis or zygomycosis. Tissues were submitted to three different detection systems (two biotinilated and one nonbiotinilated). Both antibodies showed high specificity and sensitivity in the examined tissues. No cross-reactions were observed between the antibodies utilized and the agents evaluated (including cases of aspergillosis, zygomycosis, candidiasis, and pythiosis). However, nonspecific reactions were observed in hyphae of some cases, but were eliminated by mean of one of the detection systems used. The IHC technique showed to be a useful tool detecting and confirming aspergillosis and zygomycosis in this retrospective study. / Esta tese foi constituída de três partes que resultaram em três artigos científicos. O primeiro artigo foi o mais abrangente, onde todos os casos de micoses e pitiose diagnosticados em animais domésticos, provenientes de necropsias e biópsias entre 1990 e 2012, foram analisados. No período estudado foram revisados 9.487 protocolos de necropsias e 20.199 exames histopatológicos, totalizando 29.686 casos examinados no Laboratório de Patologia Veterinária da Universidade Federal de Santa Maria (LPV-UFSM). Do total de protocolos analisados, em 230 foram diagnosticadas micoses ou pitiose (oomicose), sendo 179 casos (78%) de micoses e 51 casos (22%) de pitiose. As principais doenças diagnosticadas, em ordem decrescente de prevalência, foram: pitiose, candidíase, aspergilose, zigomicose, dermatofitose, malasseziose, criptococose, megabacteriose e esporotricose. Os equinos foram os mais acometidos pela pitiose e os animais de companhia (cães e gatos) foram os mais acometidos pelas micoses. O segundo artigo enfocou as características histomorfológicas e histoquímicas determinantes no diagnóstico histopatológico da criptococose em cães e gatos. Pela técnica de hematoxilina-eosina (HE) as leveduras eram arredondadas, com célula central contendo um núcleo, circundada por um halo claro (cápsula geralmente não corada). As técnicas histoquímicas do ácido periódico de Schiff (PAS), Grocott e Fontana-Masson (FM) foram utilizadas e evidenciaram a parede das células das leveduras. Pelo FM observou-se a melanina presente nessas células. As técnicas do azul Alciano e da mucicarmina de Mayer evidenciaram principalmente a cápsula polissacarídica das leveduras. O diâmetro das células das leveduras variou de 1,67 a 10,00 μm e o diâmetro total das leveduras encapsuladas variou entre 4,17 e 34,16 μm. Os brotamentos foram melhor visualizados através do PAS e ocorreram em base estreita, de forma única ou múltipla, principalmente em polos opostos das células das leveduras ou formando uma cadeia. O terceiro artigo enfocou um estudo imuno-histoquímico (IHQ) em casos de aspergilose e zigomicose, visando a otimização do uso da técnica de IHQ na detecção de Aspergillus spp. e zigomicetos em tecidos de animais. Utilizaram-se dois anticorpos monoclonais fungo-específicos em fragmentos de tecidos (fixados em formol e embebidos em parafina) com diagnóstico histomorfológico prévio de aspergilose e zigomicose, os quais foram submetidos a três sistemas de detecção diferentes (dois biotinilados e um não biotinilado). Os dois anticorpos apresentaram alta especificidade e sensibilidade nos tecidos examinados. Não ocorreram reações cruzadas entre os anticorpos utilizados e os agentes etiológicos avaliados (incluindo casos de aspergilose, zigomicose, candidíase e pitiose). No entanto, reações inespecíficas foram observadas nas hifas em alguns casos, porém foram eliminadas através de um dos sistemas de detecção utilizados. A técnica de IHQ mostrou-se uma ferramenta muito útil na detecção e confirmação dos casos de aspergilose e zigomicose neste estudo retrospectivo.

O oomiceto aquático Pythium insidiosum, classificado no Reino Stramenipila, é o agente etiológico da pitiose, uma doença crônica, piogranulomatosa, que acomete eqüinos, caninos, felinos, bovinos, ovinos e humanos que habitam regiões tropicais e subtropicais. Diversos protocolos para o tratamento da enfermidade têm sido utilizados, incluindo terapia com antifúngicos, cirurgia e imunoterapia. O presente estudo objetivou avaliar a suscetibilidade in vitro de 27 isolados clínicos de Pythium insidiosum ao acetato de caspofungina, bem como correlacionar os resultados obtidos in vitro com a resposta da terapêutica in vivo e comparar a eficácia de dois tratamentos, acetato de caspofungina e imunoterapia, utilizando coelhos como modelo experimental. Vinte e seis isolados de Pythium insidiosum provenientes de casos clínicos de pitiose em animais no Brasil (24 eqüinos, 01 canino e 01 ovino) e um isolado ATCC (58637) foram avaliados neste estudo. Os testes in vitro foram desenvolvidos utilizando-se a macrotécnica em caldo seguindo o protocolo internacional M38-A do CLSI. O inóculo consistiu de uma suspensão de 2-3x103 zoósporos de Pythium insidiosum diluído 1:10 em caldo RPMI. As concentrações finais do acetato de caspofungina variaram de 0,25 – 128 μg/mL. A leitura dos CIMs foi visual, considerando-se o crescimento ou não de hifas em 24 horas de incubação a 370C, sendo adotados 3 critérios de leitura: CIM0; CIM1 e CIM2 (100%, 90% e 50% de inibição de crescimento, respectivamente), assim como também foi determinada a concentração fungicida mínima. No ensaio in vivo, 15 coelhos inoculados subcutaneamente com 20.000 zoósporos de Pythium insidiosum foram divididos em 3 grupos de 5 animais (grupo 1, controle; grupo 2, tratado com imunoterápico Pitium Vac® e grupo 3, tratado com acetato de caspofungina). Os tratamentos iniciaram-se 25 dias após a inoculação e consitiram de: 1) 8 doses de imunoterápico administradas em intervalos de 14 dias; 2) 1 mg/kg/dia de acetato de caspofungina durante 20 dias consecutivos. Dezoito semanas após o início do experimento, os animais foram necropsiados e fragmentos de lesões foram coletados para análise histopatológica e morfométrica. Quatorze isolados (51,8%) evidenciaram CIM0 de 64 μg/mL e 24 (88,8%) CIM1 com variação de ≥ 8μg/mL a 64 μg/mL. Na determinação da concentração fungicida mínima, 17 (62,9%) amostras requereram 64 μg/mL. Os animais de ambos os tratamentos apresentaram redução da área de lesões, quando comparados aos animais do grupo controle (P<0.05). As áreas de lesões dos coelhos tratados com acetato de caspofungina evidenciaram redução durante o tratamento, porém rapidamente retornaram a progredir quando a administração do fármaco foi suspensa. O aspecto histológico das lesões foi similar entre os grupos estudados e a avaliação morfométrica evidenciou que os animais dos grupos 2 e 3 apresentaram menor quantidade de hifas nas áreas de necrose (P<0.05). Os resultados obtidos evidenciam que, embora não tenha havido diferença entre os tratamentos avaliados, a imunoterapia, em função de seu custo, continua sendo a melhor alternativa para o tratamento da pitiose. A ocorrência de altas CIMs associada a falta de atividade fungicida do acetato de caspofungina observados neste estudo, sugerem que Pythium insidiosum é pouco suscetível a este antifúngico. / For the in vivo assay, fifteen rabbits were subcutaneously inoculated with 20,000 Pythium insidiosum zoospores and were divided into 3 groups of 5 animals (group 1, control; group 2, treated with Pitium Vac® immunotherapic; and group 3, treated with caspofungin acetate). The treatments were started 25 days after the inoculation, and consisted of: 1) 8 doses of the immunotherapic administered at 14-day intervals; and 2) 1mg/kg/day of caspofungin acetate during 20 consecutive days. The animals were necropsied eighteen weeks after the start of the experiment, and lesion fragments were collected for histopathologic and morphometric analyses. Fourteen isolates (51.8%) had an MIC0 of 64 μg/mL, and 24 (88.8%) had an MIC1 that varied between ≥ 8μg/mL and 64 μg/mL. When subjected to the minimum fungicidal concentration assay, 17 (62.9%) samples required 64 μg/mL. The animals in both treatment groups displayed smaller lesion sizes compared to the animals of group control (P<0.05). The subcutaneous lesion areas of rabbits treated with caspofungin acetate exhibited a reduction in their progression during the treatment. However, lesions quickly resumed growth when the administration of the drug was suspended. The histological aspect of the lesions was similar between the groups under study, and the morphometric evaluation showed that the animals in groups 2 and 3 had lower amounts of hyphae in necrotic areas (P<0.05). The results obtained indicate that, even though the treatments did not differ significantly, the immunotherapic treatment is still the best alternative to treat pythiosis. In addition, the high MICs and lack of fungicidality of caspofungin acetate suggest that Pythium insidiosum is poorly susceptible to this antifungal drug.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Pythiosis is a chronic disease that affects humans, other mammals and birds. It is caused by the aquatic oomycete Pythium insidiosum. Pythiosis progresses rapidly and can become life threatening if not treated in the early stages. The absence of ergosterol in the cell wall of this oomycete prevents the treatment of pythiosis with antifungal therapy because most antifungal drugs act by inhibiting the synthesis of ergosterol. Members of the genus Pythium are known to be susceptible to some antimicrobial of the tetracycline, macrolide, aminoglycoside and chloramphenicol classes. This study aimed to evaluate the in vitro susceptibility of isolates of P. insidiosum to the aminoglycosides gentamicin, neomycin, paromomycin and streptomycin and to the minocycline derivative tigecycline. The susceptibility tests were carried out with 24 P. insidiosum isolates using the broth microdilution method in accordance with Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) document M38-A2. The minimum inhibitory concentration (MIC) values for gentamicin, neomycin, paromomycin and streptomycin ranged from 32 to 64 mg/L, and the minimal fungicidal concentration (MFC) values ranged from 32 to 128 mg/L. Tigecycline had a good inhibitory activity, with values of mic MIC (0.25-2 mg/L) and MFC (1-8 mg/L) values. The observed in vitro susceptibility to tigecycline makes this drug a good option for future in vivo assays investigating options of treatment of pythiosis. / Pitiose é uma doença crônica que afeta humanos, outros mamíferos e pássaros. O seu agente etiológico é um oomiceto aquático denominado Pythium insidiosum. A Pitiose evolui rapidamente e pode se tornar fatal se não tratada nos primeiros estágios. A ausência de ergosterol na parede da célula deste oomiceto impede o tratamento de pitiose com terapia antifúngica, pois a maioria das drogas antifúngicas atua sobre a síntese de ergosterol. Os membros do gênero Pythium são conhecidos por serem susceptíveis a alguns antimicrobianos do grupo das tetraciclinas, macrolídeos, aminoglicosídeos e cloranfenicol. Este estudo teve como objetivo avaliar a susceptibilidade in vitro de isolados de P. insidiosum frente aos aminoglicosídeos gentamicina, neomicina, paromomicina e estreptomicina e ao derivado da minociclina denominado de tigeciclina. Os testes de susceptibilidade foram realizados com 24 isolados de P. insidiosum, utilizando o método de microdiluição em caldo, de acordo com o documento M38- A2 do Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Os valores de Concentração Inibitória Mínima (CIM) de gentamicina, neomicina, paromomicina e estreptomicina variaram de 32 a 64 mg/L, e os valores de concentração fungicida mínima (CFM) variaram de 32 a 128 mg/l. Tigeciclina apresentou boa atividade inibitória, com valores de CIM (0,25-2 mg/L) e CFM (1-8 mg/L). A susceptibilidade à tigeciclina observada in vitro faz deste fármaco uma boa opção em futuros ensaios e in vivo, investigando o tratamento da pitiose.

O oomiceto aquático Pythium insidiosum, classificado no Reino Stramenipila, é o agente etiológico da pitiose, uma doença crônica, piogranulomatosa, que acomete eqüinos, caninos, felinos, bovinos, ovinos e humanos que habitam regiões tropicais e subtropicais. Diversos protocolos para o tratamento da enfermidade têm sido utilizados, incluindo terapia com antifúngicos, cirurgia e imunoterapia. O presente estudo objetivou avaliar a suscetibilidade in vitro de 27 isolados clínicos de Pythium insidiosum ao acetato de caspofungina, bem como correlacionar os resultados obtidos in vitro com a resposta da terapêutica in vivo e comparar a eficácia de dois tratamentos, acetato de caspofungina e imunoterapia, utilizando coelhos como modelo experimental. Vinte e seis isolados de Pythium insidiosum provenientes de casos clínicos de pitiose em animais no Brasil (24 eqüinos, 01 canino e 01 ovino) e um isolado ATCC (58637) foram avaliados neste estudo. Os testes in vitro foram desenvolvidos utilizando-se a macrotécnica em caldo seguindo o protocolo internacional M38-A do CLSI. O inóculo consistiu de uma suspensão de 2-3x103 zoósporos de Pythium insidiosum diluído 1:10 em caldo RPMI. As concentrações finais do acetato de caspofungina variaram de 0,25 – 128 μg/mL. A leitura dos CIMs foi visual, considerando-se o crescimento ou não de hifas em 24 horas de incubação a 370C, sendo adotados 3 critérios de leitura: CIM0; CIM1 e CIM2 (100%, 90% e 50% de inibição de crescimento, respectivamente), assim como também foi determinada a concentração fungicida mínima. No ensaio in vivo, 15 coelhos inoculados subcutaneamente com 20.000 zoósporos de Pythium insidiosum foram divididos em 3 grupos de 5 animais (grupo 1, controle; grupo 2, tratado com imunoterápico Pitium Vac® e grupo 3, tratado com acetato de caspofungina). Os tratamentos iniciaram-se 25 dias após a inoculação e consitiram de: 1) 8 doses de imunoterápico administradas em intervalos de 14 dias; 2) 1 mg/kg/dia de acetato de caspofungina durante 20 dias consecutivos. Dezoito semanas após o início do experimento, os animais foram necropsiados e fragmentos de lesões foram coletados para análise histopatológica e morfométrica. Quatorze isolados (51,8%) evidenciaram CIM0 de 64 μg/mL e 24 (88,8%) CIM1 com variação de ≥ 8μg/mL a 64 μg/mL. Na determinação da concentração fungicida mínima, 17 (62,9%) amostras requereram 64 μg/mL. Os animais de ambos os tratamentos apresentaram redução da área de lesões, quando comparados aos animais do grupo controle (P<0.05). As áreas de lesões dos coelhos tratados com acetato de caspofungina evidenciaram redução durante o tratamento, porém rapidamente retornaram a progredir quando a administração do fármaco foi suspensa. O aspecto histológico das lesões foi similar entre os grupos estudados e a avaliação morfométrica evidenciou que os animais dos grupos 2 e 3 apresentaram menor quantidade de hifas nas áreas de necrose (P<0.05). Os resultados obtidos evidenciam que, embora não tenha havido diferença entre os tratamentos avaliados, a imunoterapia, em função de seu custo, continua sendo a melhor alternativa para o tratamento da pitiose. A ocorrência de altas CIMs associada a falta de atividade fungicida do acetato de caspofungina observados neste estudo, sugerem que Pythium insidiosum é pouco suscetível a este antifúngico. / For the in vivo assay, fifteen rabbits were subcutaneously inoculated with 20,000 Pythium insidiosum zoospores and were divided into 3 groups of 5 animals (group 1, control; group 2, treated with Pitium Vac® immunotherapic; and group 3, treated with caspofungin acetate). The treatments were started 25 days after the inoculation, and consisted of: 1) 8 doses of the immunotherapic administered at 14-day intervals; and 2) 1mg/kg/day of caspofungin acetate during 20 consecutive days. The animals were necropsied eighteen weeks after the start of the experiment, and lesion fragments were collected for histopathologic and morphometric analyses. Fourteen isolates (51.8%) had an MIC0 of 64 μg/mL, and 24 (88.8%) had an MIC1 that varied between ≥ 8μg/mL and 64 μg/mL. When subjected to the minimum fungicidal concentration assay, 17 (62.9%) samples required 64 μg/mL. The animals in both treatment groups displayed smaller lesion sizes compared to the animals of group control (P<0.05). The subcutaneous lesion areas of rabbits treated with caspofungin acetate exhibited a reduction in their progression during the treatment. However, lesions quickly resumed growth when the administration of the drug was suspended. The histological aspect of the lesions was similar between the groups under study, and the morphometric evaluation showed that the animals in groups 2 and 3 had lower amounts of hyphae in necrotic areas (P<0.05). The results obtained indicate that, even though the treatments did not differ significantly, the immunotherapic treatment is still the best alternative to treat pythiosis. In addition, the high MICs and lack of fungicidality of caspofungin acetate suggest that Pythium insidiosum is poorly susceptible to this antifungal drug.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Pythium insidiosum is an aquatic oomycete that is the causative agent of pythiosis, an important disease in humans and animals that is prevalent in tropical and subtropical areas. In Brazil it was first reported in 1974, then several cases this disease has been reported throughout the country. The failure in the antifungal therapy combined with cases unresponsive to immunotherapy existing, lead to molecular studies in order to investigate possible genetic variations among Brazilian isolates, and this may be able to contribute on the research for the improvement of immunotherapy available. Thus, this study aimed to evaluate the genetic diversity of thirty P. insidiosum isolates from different regions of Brazil, and compare all of them with isolates from Thailand, one isolate from Central America and another isolate from North America, by sequencing and the analysis of genomic DNA regions corresponding to cytochrome c oxidase (COX II) and ITS1, 5.8S rRNA and ITS2 rDNA (ITS). The analyses of nucleotide sequences of both regions were carried out, individually and in combination, using the following methods: Maximum parsimony (MP); Neighbor-joining (NJ); Maximum likelihood (ML); and Bayesian analysis (BA). Our data demonstrated all of P. insidiosum isolates as monophyletic in relation to the other Pythium species. Analises of COX II gene sequences subdivided P. insidiosum isolates into three groups, whose arrangement provides the Thai isolates as paraphyletic in relation to the Brazilian isolates. The molecular analyses performed in this study suggest an evolutionary proximity among all of American isolates, including the Brazilian, from Costa Rica and from the United States, that were grouped in a single group. COX II gene network analysis showed signs of a recent expansion of P. insidosum isolates, probably originated from the Asiatic to America continent. By analysis of COX II gene demonstrated the highest levels of genetic variability among P. insidiosum isolates studied in here, additionally, the highest levels of phylogenetic information were shown, when it was compared to the ITS region analysis. Nevertheless, both genetic markers selected for this study proved to be entirely congruent in the phylogenetic relations among Brazilian isolates of P. insidiosum, since clustered all of them into a single monophyletic group which did not shown to have genetic variability. The results indicate that the strain used in the production of the immunotherapic - Pitium-Vac ® - is representative of the Brazilian isolates of P. insidiosum. / O Pythium insidiosum é um oomiceto aquático causador da pitiose, uma importante enfermidade em humanos e animais, sendo prevalente em áreas tropicais e subtropicais. No Brasil foi relatada pela primeira vez em 1974. Desde então vários casos desta enfermidade tem sido descritos por todo o país. Os insucessos de terapias antifúngicas aliados aos casos não responsivos à imunoterapia existente impulsionam estudos moleculares a fim de investigar possíveis variações genéticas entre os isolados brasileiros de forma a contribuir nas pesquisas para a melhoria do imunoterápico disponível. Assim, o presente estudo teve por objetivo avaliar a diversidade genética de 30 isolados de P. insidiosum provenientes de diferentes regiões do Brasil, bem como compará-los com isolados tailandeses, um isolado da América Central e outro isolado da América do Norte através do sequenciamento e das análises das regiões do DNA genômico correspondentes à citocromo c oxidase (COX II) e ITS1, 5.8S rRNA e ITS2 do rDNA (ITS). As análises das sequências de nucleotídeos de ambas as regiões foram realizadas, individualmente e em combinação, utilizando as seguintes metodologias: máxima parcimônia (Maximum parsimony, MP); Neighbor-joining (NJ); máxima verossimilhança (Maximum likelihood, ML); e análise Bayesiana (Bayesian analysis, BA). Os dados demonstraram que todos os isolados de P. insidiosum são monofiléticos em relação às outras espécies de Pythium. A análise das sequências do gene COX II subdividiu os isolados de P. insidiosum em três grupos, cuja disposição demonstra os isolados tailandeses como parafilético em relação aos isolados brasileiros. As análises moleculares realizadas neste estudo sugerem uma proximidade evolutiva entre todos os isolados americanos, incluindo os brasileiros, da Costa Rica e dos Estados Unidos, os quais foram agrupados juntos em um único grupo. Na análise de network do gene COX II os resultados apresentaram sinais de uma recente expansão dos isolados de P. insidosum para a América, provavelmente oriundos do continente asiático. Pela análise do gene COX II foi possível evidenciar os maiores níveis de variabilidade genética entre os isolados de P. insidiosum avaliados, além disso, foram demonstrados os maiores níveis de informação filogenética, quando comparada à análise da região ITS. Contudo, os dois marcadores genéticos selecionados para este estudo revelaram-se inteiramente congruentes nas relações filogenéticas entre os isolados brasileiros de P. insidiosum, reunindo-os em um único grupo monofilético o qual não demonstrou haver variabilidade genética. Os resultados obtidos indicam que a cepa utilizada na produção do imunoterápico Pitium-Vac ® é representativa dos isolados brasileiros de P. insidiosum.

Pythiosis is a disease caused by the oomycete Pythium insidiosum that affects horses, cattle, sheep, cats and humans, and occurs in tropical, subtropical and temperate regions. In horses the lesions are characterized by ulcerative eosinophilic granulomas. Most drugs are ineffective against this pathogen and immunotherapy has shown promise in the regression of the disease, even without the complete elucidation of the immune mechanisms involved. The purinergic system via adenine nucleotides (ATP and ADP) and its derivated nucleoside (adenosine), plays an important role in modulating the immune and inflammatory responses. Once released by cells, nucleotides interact with specific receptors and their extracellular concentrations are controlled by a group of ecto-enzymes, among which are ENTPDase (ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolase) and ADA (adenosine deaminase). Taking into account the importance of immunotherapy in the treatment of pythiosis and a possible involvement of purinergic signaling in the immune response, the activities of E-NTPDase and E-ADA were evaluated in lymphocytes of rabbits with experimental pythiosis. For disease induction, zoospores were inoculated, subcutaneously, in the lateral region of the torax of each rabbit. These animals were evaluated weekly and the nodular area (cm2) developed was determined after 28 days of inoculation. Animals with experimental pythiosis, confirmed by enzyme immunoassay and the development of characteristic lesions, were treated with immunotherapy, whereas the ratio between the enzymatic activity in lymphopcytes and the consequent triggered immune response was investigated. Animals that did not develop lesions and those from the control group showed the same pattern of ectoenzymatic activity. E-NTPDase activity in lymphocytes of rabbits with experimental pythiosis was significantly higher (p<0,001) in relation to ATP hydrolysis (about 100%) and may be related to decreased (p<0,05) serum ATP (54,04%), when compared to the control group. After immunotherapeutic treatment, the activity of E-NTPDase showed similar values to those observed on the day of inoculation. Moreover, rabbits with experimental pythiosis showed a significant decrease (p<0,01) in the activity of E-ADA (82,36%), and this would lead to a significant increase in the extracellular concentration of adenosine (2,51 times), in relation to the control group (p<0,01). After immunotherapy, this group of animals showed a significant increase in the activity of E-ADA (78,62%) (p<0,01). Through this study, it can be observed that an increased activity of E-ADA, during pythiosis, leads to extracellular regulation of ATP and adenosine concentration. As a result, low levels of extracellular ATP could activate P2Y receptors, while high levels of extracellular adenosine may activate A2A and/or A2B receptors, triggering a TH2 response, responsible for the tissue damage generated by infection. After immunotherapy, it can be observed an inversion in the behaviour of the enzymatic activities, stimulating a TH1 response in the host. The switch from a TH2 response, responsible for the injuries that occur on pythiosis, to a TH1 response, is the most accepted hypothesis to explain the healing properties of immunotherapy. Thus, it is suggested the involvement of purinergic system in the pattern of immune response that occurs during pythiosis and after immunotherapy. / A pitiose é uma doença causada pelo oomiceto Pythium insidiosum que acomete equinos, bovinos, ovinos, felinos e seres humanos, e ocorre em regiões tropicais, subtropicais e temperadas. Em equinos as lesões são caracterizadas por granulomas eosinofílicos ulcerados. A maioria das drogas antifúngicas é ineficaz contra este patógeno e a imunoterapia tem se mostrado promissora na regressão da doença, mesmo sem a elucidação completa dos mecanismos imunes envolvidos. O sistema purinérgico, através dos nucleotídeos de adenina (ATP e ADP) e seu derivado nucleosídeo (adenosina), desempenha um importante papel na modulação da resposta imune e inflamatória. Uma vez liberados pelas células, os nucleotídeos interagem com receptores específicos e suas concentrações extracelulares são controladas por um grupo de ecto-enzimas, entre as quais estão a E-NTPDase (Ecto-Nucleosídeo Trifosfato Difosfoidrolase) e ADA (adenosina desaminase). Levando-se em conta a importância da imunoterapia no tratamento da pitiose e uma possível participação da sinalização purinérgica na resposta imune, foram avaliadas as atividades das ecto-enzimas NTPDase e ADA em linfócitos de coelhos com pitiose experimental. Para a indução da doença, zoósporos foram inoculados por via subcutânea, na região lateral do tórax, de cada coelho. Os coelhos inoculados foram avaliados semanalmente e a área nodular (cm2) desenvolvida foi determinada após 28 dias da inoculação. Os animais com pitiose experimental, confirmada por teste imunoenzimático e pelo desenvolvimento de lesão característica, foram tratados com imunoterápico, sendo que a relação entre as atividades enzimáticas nos linfócitos e o tipo de resposta imune foi investigada. Os animais que não desenvolveram lesão e os animais do grupo controle mostraram o mesmo padrão de atividade das ectoenzimas. A atividade da E-NTPDase nos linfócitos dos coelhos com pitiose experimental mostrou-se significativamente maior (p<0,001) em relação à hidrólise de ATP (em cerca de 100%), podendo estar relacionada à diminuição (p<0,05) da concentração sérica de ATP (54,04%), quando comparado ao grupo controle. Após o tratamento com o imunoterápico, a atividade da E-NTPDase apresentou valores semelhantes aqueles observados no dia da inoculação. Por outro lado, os coelhos com pitiose experimental apresentaram uma diminuição significativa (p<0,01) na atividade da E-ADA (82,36%), o que levaria a um importante aumento na concentração extracelular de adenosina (2,51 vezes) em relação ao grupo controle (p<0,01). Após a imunoterapia, este grupo de animais apresentou um aumento significativo na atividade da E-ADA (78,62%) (p<0,01). Através deste estudo, podese observar que a atividade aumentada da E-NTPDase e a atividade diminuída da E-ADA, durante a pitiose, levam à regulação da concentração do ATP e da adenosina no meio extracelular. Em conseqüência, baixos níveis extracelulares de ATP poderiam ativar receptores P2Y, enquanto, altos níveis de adenosina poderiam ativar receptores A2A e/ou A2B desencadeando uma resposta TH2, responsável pelos danos teciduais gerados na infecção. Com a imunoterapia, pode-se observar uma inversão no comportamento das atividades enzimáticas, estimulando uma resposta TH1 no hospedeiro. A mudança de uma resposta TH2, responsável pelas lesões que ocorrem na pitiose, para um padrão de resposta TH1, é hipótese mais aceita para explicar as propriedades curativas da imunoterapia. Dessa forma, sugere-se a participação do sistema purinérgico no padrão de resposta imune que ocorre durante a pitiose e após a imunoterapia.

Orientador: Sandra de Moraes Gimenes Bosco / Resumo: Pythium insidiosum é o agente etiológico da pitiose, uma infecção granulomatosa crônica, com prevalência em regiões de clima tropical e subtropical que acomete mamíferos, principalmente equinos, cães e humanos. Este micro-organismo é um falso fungo que apresenta uma ampla distribuição geográfica, sendo muito prevalente na América do Sul (pitiose equina e canina) e na Tailândia (pitiose humana). Estudos moleculares têm permitido diagnóstico precoce e melhor compreensão das relações filogenéticas, dividindo o patógeno em três clados (I, II e III ou A, B e C). Entretanto essas informações são ainda bastante limitadas e novas regiões gênicas poderiam ajudar a esclarecer a história evolutiva dessa espécie. Assim sendo, este trabalho visou estabelecer as relações filogenéticas entre 52 isolados de P. insidiosum, americanos e asiáticos, por meio do sequenciamento de três novas regiões gênicas: a região do fator de alongamento da tradução (Tef-1α), α e β tubulina, além da padronização da técnica de Pulse Filed Gel Electrophoresis (PFGE) para esta espécie. A região do Tef-1α mostrou-se menos polimórfica em relação a α e β tubulina, entretanto separou as cepas aqui trabalhadas em dois clados distintos, sendo um composto apenas de cepas classificadas previamente como sendo do clado III (asiáticas), e agrupou todas as cepas americanas junto às cepas do clado II. A filogenia baseada no gene da β tubulina separou os isolados nos três clados esperados. Em relação à α tubulina houve diferenc... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Pythium insidiosum is the etiological agent of pythiosis, a chronic granulomatous infection, prevalent in tropical and subtropical regions that affects mammals, especially horses, dogs and humans. This is a fungus-like microorganism that has a wide geographical distribution and is very prevalent in South America (equine and canine pythiosis) and Thailand (human pythiosis). Molecular studies have allowed early diagnosis and better understand of phylogenetic relationships, and the pathogen is currently divided into three clades (I, II and III or A, B and C). However, this information is still quite limited for this pathogen and new gene regions could help understanding the evolutionary history of this species. Therefore, this study aimed to establish the phylogenetic relationships among 52 american and asian P. insidiosum isolates by sequencing three new gene regions: the translation elongation factor (Tef-1α), α and β tubulin, in addition to the standardization of the Pulse Filed Gel Electrophoresis (PFGE) technique for this species. The Tef-1α region showed little polymorphic in relation to α and β tubulin, however it separated the strains here studied into two distinct clades, being composed only of strains previously classified as clade III (Asian), and grouped all the American strains next to the clade II strains. The β tubulin gene-based phylogeny separated the isolates into the three expected clades. Regarding α tubulin there was differentiation of isolates in clades I a... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:37:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_clairton_marcolongo_pereira_resumo.pdf: 10803 bytes, checksum: 3f7507f184a7adb5ceb1296595a35eca (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / This thesis is a study developed in period of 34 years about equine diseases diagnosed through out 34 municipalities of Southern Rio Grande do Sul, which includes de influence area of the Laboratório Regional de Diagnóstico of the Veterinary School of the Federal University of Pelotas. There is a general paper about the diseases diagnosed in this specie related by etiologic agent. This paper establishes the importance of dermatological diseases, including equine sarcoid and squamous cell carcinoma as a cause of economic losses in equines. It also demonstrates that leucoencephalomalacia, rabies, thromboembolism by Strongylus vulgaris and equine monocytic ehrlichiosis are the leading causes of death in horses in the region. Other three papers are presented: two related to the causes of abortion and the one about the epidemiology of pythiosis. These conditions are important causes of economic losses in the breeding of horses in the region. / Esta tese trata-se de um estudo das enfermidades de equinos diagnosticadas em 34 municípios da região Sul do Rio Grande do Sul, que compreende a área de influência do Laboratório Regional de Diagnóstico da Faculdade de Veterinária da Universidade Federal de Pelotas, em um período de 34 anos. É apresentado um trabalho geral das enfermidades diagnosticadas nesta espécie animal, relacionadas por agente etiológico tendo sido estabelecida a importância das doenças dermatológicas, dentre elas o sarcoide equino e o carcinoma de células escamosas como causas de prejuízos econômicos nesta espécie animal. Com este estudo foi possível, ainda, demonstrar que a leucoencefalomalacia, a raiva, o tromboembolismo por Strongylus vulgaris e a erliquiose monocítica são as principais causas de morte de equinos na região. São apresentados, também, dois trabalhos científicos referentes às causas de aborto e um à epidemiologia da pitiose, respectivamente, que são importantes causas de prejuízos econômicos na criação de equinos na região, identificadas neste estudo.