Plasmodium vivax é a espécie de malária humana de maior distribuição geográfica, com 35 milhões de casos por ano. No Brasil, é a espécie mais prevalente, sendo responsável por cerca de 70% dos casos de malária. Diferentemente do P. falciparum, o P. vivax apresenta hipnozoítas, formas que se mantêm em estágio dormente no fígado e que, após um período de tempo variável, por mecanismos ainda desconhecidos, causam novo ataque malárico denominado recaída. Para contribuir para um melhor conhecimento acerca das recaídas causadas por P. vivax, neste trabalho foram analisadas amostras pareadas referentes ao ataque primário e à recaída de 10 pacientes que se infectaram na Amazônia Brasileira. Através da amplificação de um segmento polimórfico do gene que codifica a Proteína de Superfície do Merozoíta 1 (PvMSP1), foi encontrado um índice de 40% de infecções mistas, presentes inclusive durante a recaída, indicando que a ativação de hipnozoítas não é clonal. Em análise mais detalhada deste segmento polimórfico, utilizando técnicas de clonagem e sequenciamento, foi possível verificar que a população de parasitas obtida durante o ataque primário é idêntica àquela que surge nas recaídas. O estudo da resposta IgG específica naturalmente adquirida contra a região C-terminal da PvMSP1, a mais imunogênica da molécula, demonstrou, durante a recaída, um aumento nos títulos acompanhado por uma maturação na afinidade destes anticorpos além de um predomínio de IgG1. / Plasmodium vivax is the most widely distributed human malarial parasite causing an estimated 35 million cases annually. In some parts of the world, including Brazil where it reaches almost 70% of malaria cases, this is the most prevalent species. Unlike P. falciparum, P. vivax has hypnozoites, hepatocyte dormant stages that cause clinical and parasitological relapses. Unfortunately, the molecular basis of relapses remain poorly understood. This work compared paired primary attack and relapse samples obtained from 10 infected patients from the brazilian Amazon Region using a polymorphic segment of the gene encoding the Merozoite Surface Protein 1 (PvMSP1) as a genetic marker. PCR, Southern blot and DNA sequence analysis demonstrated that the parasite population from the primary attack is identical to the one arising during relapses and that the activation of hypnozoites is not clonal; moreover, a large percentage (40%) of mixed infections, were detected. Studies on the naturally acquired human specific IgG response of these patients against the C-terminal region of the PvMSP1 molecule, the most immunogenic region, demonstrated an increase in the titers, affinity maturation and a predominance of the IgG1 subclass during the relapse.

Plasmodium vivax é a espécie de malária humana de maior distribuição geográfica, com 35 milhões de casos por ano. No Brasil, é a espécie mais prevalente, sendo responsável por cerca de 70% dos casos de malária. Diferentemente do P. falciparum, o P. vivax apresenta hipnozoítas, formas que se mantêm em estágio dormente no fígado e que, após um período de tempo variável, por mecanismos ainda desconhecidos, causam novo ataque malárico denominado recaída. Para contribuir para um melhor conhecimento acerca das recaídas causadas por P. vivax, neste trabalho foram analisadas amostras pareadas referentes ao ataque primário e à recaída de 10 pacientes que se infectaram na Amazônia Brasileira. Através da amplificação de um segmento polimórfico do gene que codifica a Proteína de Superfície do Merozoíta 1 (PvMSP1), foi encontrado um índice de 40% de infecções mistas, presentes inclusive durante a recaída, indicando que a ativação de hipnozoítas não é clonal. Em análise mais detalhada deste segmento polimórfico, utilizando técnicas de clonagem e sequenciamento, foi possível verificar que a população de parasitas obtida durante o ataque primário é idêntica àquela que surge nas recaídas. O estudo da resposta IgG específica naturalmente adquirida contra a região C-terminal da PvMSP1, a mais imunogênica da molécula, demonstrou, durante a recaída, um aumento nos títulos acompanhado por uma maturação na afinidade destes anticorpos além de um predomínio de IgG1. / Plasmodium vivax is the most widely distributed human malarial parasite causing an estimated 35 million cases annually. In some parts of the world, including Brazil where it reaches almost 70% of malaria cases, this is the most prevalent species. Unlike P. falciparum, P. vivax has hypnozoites, hepatocyte dormant stages that cause clinical and parasitological relapses. Unfortunately, the molecular basis of relapses remain poorly understood. This work compared paired primary attack and relapse samples obtained from 10 infected patients from the brazilian Amazon Region using a polymorphic segment of the gene encoding the Merozoite Surface Protein 1 (PvMSP1) as a genetic marker. PCR, Southern blot and DNA sequence analysis demonstrated that the parasite population from the primary attack is identical to the one arising during relapses and that the activation of hypnozoites is not clonal; moreover, a large percentage (40%) of mixed infections, were detected. Studies on the naturally acquired human specific IgG response of these patients against the C-terminal region of the PvMSP1 molecule, the most immunogenic region, demonstrated an increase in the titers, affinity maturation and a predominance of the IgG1 subclass during the relapse.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Recombinant proteins from Toxoplasma gondii have been used in several experimental models, as well as for serodiagnosis of human toxoplasmosis, particularly to differentiate acute from chronic phases of the infection. In the present study, we evaluated the kinetics of IgM, IgA, and IgG isotypes, in addition to IgG1 and IgG3 subclasses, by testing sequential serum samples from patients with acute toxoplasmosis. It was carried out immunoassays by using SAG2A recombinant antigen and soluble antigen of Toxoplasma (STAg). The avidity of IgG1 antibody was assessed using slot blot assay. Additionally, a ratio between IgG1 and IgG3 subclasses (IgG3:IgG1) was determined and evaluated its degree of association with levels of IgM and IgA specific for STAg and the avidity index of IgG1 specific for SAG2A. The results showed a decreasing kinetic profile for SAG2A and STAg for IgM and IgA. The kinetic profile for the IgG antibody was increasing for both antigens. Compared to the avidity for IgG1, it was observed that sera from an early stage showed a low average avidity of IgG1 for SAG2A while the same samples showed intermediate mean avidity of IgG1 when STAg was used as antigen. In a later phase, the average avidity observed was high for STAg and intermediate for SAG2A in the same tested sera suggesting that SAG2A may be a promising tool for the detection of avidity. Associations between IgG3/IgG1 and specific IgM and IgA levels for STAg and the avidity index of specific IgG1 for SAG2A were found, and together these parameters could be used as valuable tools in the diagnosis of human toxoplasmosis, especially in situations when the determination of different phases is critical. / Proteínas recombinantes de Toxoplasma gondii têm sido utilizadas em diversos modelos experimentais, assim como para o diagnóstico sorológico da infecção humana por este parasito, principalmente com o intuito de diferenciar as fases aguda e crônica da toxoplasmose. Neste estudo, foi avaliada a cinética dos anticorpos IgM, IgA ,IgG e subclasses (IgG1 e IgG3) através de imunoensaios realizados em amostras seqüenciais de soros humanos, provenientes de pacientes com toxoplasmose aguda. Estas amostras foram testadas frennte ao antígeno recombinante SAG2A, utilizando-se como paradigma de comparação o antígeno solúvel total de Toxoplasma (STAg). A avidez do anticorpo IgG1 foi avaliada utilizando a metodologia slot-blot. Adicionalmente, a razão entre as subclasses IgG3 e IgG1 (IgG3:IgG1) foi determinada e avaliada quanto ao grau de associação com os níveis de IgM e IgA específicos para STAg e aos índices avidez de IgG1 específicos para SAG2A. Os resultados demonstraram a presença de níveis decrescentes de IgM e IgA para ambos os antígenos utilizados, enquanto que para o isotipo IgG o perfil cinético demonstrou níveis crescentes para ambas preparações antígênicas. Em relação aos índices de avidez para IgG1, foi observado que amostras de soros de uma fase inicial apresentaram baixa avidez média de anticorpos IgG1 dirigidos para SAG2A, enquanto que as mesmas amostras demonstraram avidez média intermediária de IgG1 quando STAg foi utilizado como antígeno. Já em uma fase mais tardia, a avidez média observada foi alta para STAg e intermediária com SAG2A. A razão entre IgG3:IgG1 obtida no primeiro bimestre foi significantemente maior para SAG2A em comparação com STAg. Tomados em conjunto, os resultados obtidos no presente estudo indicam que a proteína recombinantes SAG2A pode se constituir em uma ferramenta efetiva na diferenciação das fases da infecção humana por T. gondii. / Mestre em Imunologia e Parasitologia Aplicadas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Chapter I - Toxoplasmosis is a zoonosis caused by the intracellular parasite Toxoplasma gondii, which infects a range of hosts, including about one-third of the world\'s human population. One of the most severe manifestations of this infection in humans corresponds to congenital toxoplasmosis, which occurs when there is placental transmission of the parasite to the fetus in cases of primary maternal infection during pregnancy. Congenital infection may cause abortions or fetal losses, as well as severe ocular and/or cerebral sequelae in newborns. The serological screening of pregnant women and newborns is mainly based on the detection of IgG and IgM antibodies to T. gondii and constitutes an important measure to be adopted in programs to control this infection, despite the limitations in the antibody detection and interpretation of results. Chapter II - A total of 173 pairs of serum samples from mothers with suspected primary toxoplasmosis during pregnancy and their newborns, obtained from the Department of Pediatrics and Neonatology of Clinical Hospital of the Federal University of Uberlândia (HC-UFU) from 2006 to June 2014, was analyzed by ELISA for the detection of IgG, IgM and IgA anti-T. gondii, and the results were correlated with clinical data obtained from research in the clinical records of each patient. It was concluded that (i) prenatal serological screening is very important for the identification of pregnant women exposed to toxoplasmosis during pregnancy; (ii) maternal treatment reduces congenital transmission of T. gondii; (iii) neonatal serologic screening, associated with analysis of clinical parameters, allows the identification of vertically infected newborns, mainly through simultaneous detection of IgM and IgA antibodies; and (iv) serological follow-up of newborns is important in clarifying doubtful situations, especially in cases of asymptomatic newborns that present suggestive serology of congenital infection. Chapter III - Different antigenic fractions derived from soluble antigen of tachyzoites of T. gondii (STAg) were obtained from sequential precipitation with increasing concentrations of ammonium sulfate and used in immunoblotting technique to detect IgG antibodies and its subclasses (IgG1, IgG2, IgG3 and IgG4) present in paired serum samples from mothers with presumptive serology of recent toxoplasmosis during pregnancy and their newborns. It was concluded that the use of antigenic fractions obtained from STAg precipitation in the diagnosis of human toxoplasmosis proved to be interesting to detect IgG and its subclasses, allowing differentiation between positive and negative samples, but it was not a good alternative for the diagnosis of congenital toxoplasmosis, presenting results considered inferior to the STAg, due to the lower frequency of recognized antigenic bands and the absence of differential recognition of antigens by sera of newborns. Chapter IV - The amino acid sequences of sixteen immunodominant antigens of T. gondii were used to perform B cell linear epitope prediction using a software-based approach. A total of 22 epitopes of antigens from surface (SRS), rhoptries (ROP), micronemes (MIC) and dense granules (GRA) of T. gondii were identified, and 15 residues from their amino acid sequences were used to synthesize peptides chemically linked to bovine serum albumin backbone, and the diagnostic performance of these synthetic peptides was evaluated in ELISA to detect specific IgG antibodies in sera of patients with suspected acute toxoplasmosis (G1) or chronic (G2). It was concluded that synthetic peptides designed from B cell linear epitope prediction constitute promising antigens in serological assays to diagnose toxoplasmosis and differentiate acute from chronic phases of toxoplasmosis, representing an alternative to the use of native or recombinant antigens. / Capítulo I - Toxoplasmose é uma zoonose causada pelo parasita intracelular Toxoplasma gondii, que infecta diferentes hospedeiros, incluindo cerca de um terço da população humana mundial. Uma das manifestações mais graves da infecção por este parasita em humanos corresponde à toxoplasmose congênita, quando há transmissão placentária do parasita para o feto durante infecção materna primária na gestação. A infecção congênita pode causar abortos ou perdas fetais, além de sequelas graves em recém-nascidos (RNs), principalmente oculares e/ou cerebrais. A triagem sorológica de gestantes e RNs, baseada principalmente na detecção de anticorpos IgG e IgM anti-T. gondii constitui-se em importante medida a ser adotada em programas de controle desta infecção, apesar das limitações na detecção dos anticorpos e na interpretação dos resultados. Capítulo II - Um total de 173 pares de amostras de soros de mães com suspeita de toxoplasmose primária na gestação e seus respectivos RNs, provenientes do Setor de Pediatria e Neonatologia do Hospital de Clínicas da Universidade Federal de Uberlândia (HC-UFU) no período de 2006 a junho de 2014, foi analisado por ELISA para a detecção de anticorpos IgG, IgM e IgA anti-T. gondii, e os resultados obtidos foram correlacionados com dados clínicos obtidos a partir de pesquisa nos prontuários clínicos de cada paciente. Concluiu-se que (i) a triagem sorológica pré-natal é de grande relevância na identificação de gestantes expostas à toxoplasmose durante a gestação; (ii) o tratamento materno reduz a transmissão congênita de T. gondii; (iii) a triagem sorológica neonatal, aliada à análise de parâmetros clínicos permite identificar RNs verticalmente infectados, principalmente por meio da detecção conjunta de anticorpos IgM e IgA; e (iv) o acompanhamento sorológico de RNs é importante no esclarecimento de situações duvidosas, principalmente em casos de RNs assintomáticos, mas com sorologia sugestiva de infecção congênita. Capítulo III - Diferentes frações antigênicas derivadas do antígeno solúvel de taquizoítas de T. gondii (STAg) foram obtidas a partir de precipitação sequencial em concentrações crescentes de sulfato de amônio e utilizadas na técnica de immunoblotting para a detecção de anticorpos IgG total e suas subclasses (IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4) presentes em amostras pareadas de soros de mães com sorologia presuntiva de toxoplasmose recente na gestação e seus respectivos RNs. Concluiu-se que a utilização destas frações antigênicas de STAg no diagnóstico da toxoplasmose humana se mostrou interessante na detecção de anticorpos IgG e suas subclasses, permitindo diferenciação entre amostras positivas e negativas, mas não se mostrou uma boa alternativa no diagnóstico da toxoplasmose congênita, com resultados inferiores aos do STAg, em função da menor frequência de bandas antigênicas reconhecidas e da ausência de reconhecimento diferencial de antígenos pelos soros dos RNs, em relação aos soros maternos. Capítulo IV - As sequências de aminoácidos de 16 antígenos imunodominantes de T. gondii foram usadas para a predição de epítopos lineares de células B usando ferramentas de bioinformática. Um total de 22 epítopos de antígenos de superfície (SRS), roptrias (ROP), micronemas (MIC) e grânulos densos (GRA) de T. gondii foram identificados e utilizados para a síntese de peptídeos com 15 resíduos de aminoácidos, os quais foram quimicamente conjugados ao esqueleto proteico da albumina sérica bovina (BSA), e o desempenho diagnóstico destes peptídeos sintéticos foi avaliado por ELISA para a detecção de anticorpos IgG em soros de pacientes com suspeita de toxoplasmose aguda (G1) ou crônica (G2). Concluiu-se que peptídeos sintéticos obtidos a partir da predição de epítopos lineares de células B constituem antígenos promissores em ensaios sorológicos para o diagnóstico da toxoplasmose e para a diferenciação das fases aguda e crônica da infecção, representando uma alternativa ao uso de antígenos nativos ou recombinantes. / Doutor em Imunologia e Parasitologia Aplicadas

Os efeitos protetores da imunidade humoral são medidas por uma família de glicoproteínas chamadas anticorpos ou imunoglobulinas. As preparações de imunoglobulina G (IgG) utilizadas em nosso país são importantes. No Brasil, a primeira preparação de IgG foi obtida na Fundação Pró-Sangue Hemocentro de São Paulo em 1993. O presente estudo avaliou preparações de IgG obtidas de misturas de plasma humano de variadas procedências, inclusive a preparação obtida no Brasil. Foram avaliados os seguintes parâmetros: concentração protéica, distribuição das subclasses da IgG, atividade de anticorpos específicos e segurança quanto a agentes patogênicos transmissíveis pelo sangue. Em algumas preparações, a concentração protéica de IgG e a distribuição das suas subclasses estavam fora das especificações. As preparações apresentaram atividade de anticorpos específicos contra os vírus das hepatites A e B, do herpes simples, da rubéola, citomegalovírus; contra a bactéria Streptococcus pyogenes β-hemolítico do grupo A e contra o parasita Toxoplasma gondii. A qualidade de matéria-prima utilizada em algumas das preparações de IgG não foi adequada em função de reações positivas para anticorpos contra alguns agentes infecciosos, tais como HTLV I/II, HAV, HBV, HCV e Treponema pallidum. Esse estudo também mostrou a necessidade de se implantar urgente um programa abrangente para avalição das preparações de IgG a serem consumidas pela população brasileira. / A family of glicoproteins, which are called antibodies or immunoglobulins (IgG), mediates the protective effects of humoral immunity. In Brazil, the IgG for intravenous use are imported from other countries. The first Brazilian immunoglobulin G for therapheutic use was obtained from human plasma at the Fundação Pró-Sangue Hemocentro de São Paulo. The present study was carried out to evaluate different preparations of IgG, human plasmad-derived, include the preparation from Brazil. The protein concentration, IgG subclass distribution, specific antibody activities and safety regarding the main blood transmitted infectious diseases were analyzed. In some preparations, IgG protein concentration and subclass distribution were different from their specifications. Some preparations showed specific antibody activity against the following antigens: A and B hepatitis virus, rubella, herpes simplex virus, citomegalovirus, measles virus, Streptococcus pyogenes β-hemolytic group A and Toxoplasma gondii. The presence of antibodies against antigens such as HTLV I/II, HAV, HBV, HCV and Treponema pallidum has compromissed the quality guaranty of the material-source (plasma) used in some preparations. This study has also showed that a complete and effective program for the quality evaluation of IgG preparations used in Brazil is needed and should be urgently established

Os efeitos protetores da imunidade humoral são medidas por uma família de glicoproteínas chamadas anticorpos ou imunoglobulinas. As preparações de imunoglobulina G (IgG) utilizadas em nosso país são importantes. No Brasil, a primeira preparação de IgG foi obtida na Fundação Pró-Sangue Hemocentro de São Paulo em 1993. O presente estudo avaliou preparações de IgG obtidas de misturas de plasma humano de variadas procedências, inclusive a preparação obtida no Brasil. Foram avaliados os seguintes parâmetros: concentração protéica, distribuição das subclasses da IgG, atividade de anticorpos específicos e segurança quanto a agentes patogênicos transmissíveis pelo sangue. Em algumas preparações, a concentração protéica de IgG e a distribuição das suas subclasses estavam fora das especificações. As preparações apresentaram atividade de anticorpos específicos contra os vírus das hepatites A e B, do herpes simples, da rubéola, citomegalovírus; contra a bactéria Streptococcus pyogenes β-hemolítico do grupo A e contra o parasita Toxoplasma gondii. A qualidade de matéria-prima utilizada em algumas das preparações de IgG não foi adequada em função de reações positivas para anticorpos contra alguns agentes infecciosos, tais como HTLV I/II, HAV, HBV, HCV e Treponema pallidum. Esse estudo também mostrou a necessidade de se implantar urgente um programa abrangente para avalição das preparações de IgG a serem consumidas pela população brasileira. / A family of glicoproteins, which are called antibodies or immunoglobulins (IgG), mediates the protective effects of humoral immunity. In Brazil, the IgG for intravenous use are imported from other countries. The first Brazilian immunoglobulin G for therapheutic use was obtained from human plasma at the Fundação Pró-Sangue Hemocentro de São Paulo. The present study was carried out to evaluate different preparations of IgG, human plasmad-derived, include the preparation from Brazil. The protein concentration, IgG subclass distribution, specific antibody activities and safety regarding the main blood transmitted infectious diseases were analyzed. In some preparations, IgG protein concentration and subclass distribution were different from their specifications. Some preparations showed specific antibody activity against the following antigens: A and B hepatitis virus, rubella, herpes simplex virus, citomegalovirus, measles virus, Streptococcus pyogenes β-hemolytic group A and Toxoplasma gondii. The presence of antibodies against antigens such as HTLV I/II, HAV, HBV, HCV and Treponema pallidum has compromissed the quality guaranty of the material-source (plasma) used in some preparations. This study has also showed that a complete and effective program for the quality evaluation of IgG preparations used in Brazil is needed and should be urgently established