Embora seja uma das áreas mais ameaçadas na Terra, há poucos estudos sobre o potencial farmacológico da Caatinga. Este bioma é exclusivamente brasileiro e as plantas encontradas na região apresentam características únicas que as tornam fontes imensuráveis de compostos ativos. O parasito Trichomonas vaginalis é o agente etiológico da tricomoníase, a doença sexualmente transmissível não viral mais comum no mundo. A infecção está associada a sérias consequências em saúde e casos de resistência ao fármaco de escolha, metronidazol, estão em constante crescimento. Desta forma, a necessidade por alternativas para o tratamento da tricomoníase é evidente. O objetivo desta tese foi avaliar o potencial anti-T. vaginalis de plantas oriundas da Caatinga. A planta Manilkara rufula apresentou a mais potente atividade frente ao parasito e um fracionamento bioguiado foi realizado. Triterpenos pentacíclicos (caproato de α- e β-amirina, acetato de β-amirina e lupeol) foram identificados nas frações apolares de M. rufula, porém com baixa atividade antiparasitária. Derivados triterpênicos semissintéticos, frações contendo flavonoides, taninos e saponinas também foram testados. Nossos resultados demonstraram que o ácido ursólico e a fração H100 apresentaram potente atividade anti-T. vaginalis e ambos afetaram o crescimento e viabilidade dos trofozoítos. Além disso, o ácido ursólico e a fração H100 induziram importantes alterações na ultraestrutura dos organismos, indicando que o mecanismo de morte do parasito ocorreu por danos na membrana. A fração H100 induziu a lise total de eritrócitos e reduziu a adesão dos parasitos às células epiteliais, sugerindo, novamente, a ação sobre membrana. A fração H100 não apresentou citotoxicidade às células epiteliais. Os resultados apresentados demonstraram o potencial da planta M. rufula contra T. vaginalis e contribuem para o entendimento das propriedades farmacológicas das plantas da Caatinga, bem como para o desenvolvimento racional de alternativas para o tratamento da tricomoníase. / Although it is one of the most endangered areas on Earth, there are few studies on the pharmacological potential of the Caatinga. This is an exclusively Brazilian biome and its plants present unique characteristic that make them an immeasurable source of active compounds. The parasite Trichomonas vaginalis is the etiologic agent of trichomoniasis, the most common non-viral sexually transmitted disease worldwide. The infection has been associated with serious consequences in health and cases of resistance to metronidazole are constantly increasing. Then, the necessity of new alternatives to the treatment of trichomoniasis is evident. The aim of this thesis was to evaluate the anti-T. vaginalis potential of plants from Caatinga. The Manilkara rufula plant showed the most potent activity against the parasite and bioguided fractionation was performed. Pentacyclic triterpenes (α- and β-amyrin caproate and β-amyrin and lupeol acetate) were identified in the nonpolar fractions of M. rufula, however, low antiparasitic activity was observed. Triterpenic semisynthetic derivatives, fractions containing flavonoids, tannins and saponins were also tested. Our results showed that ursolic acid and H100 fraction exhibited potent anti-T. vaginalis activity and both affect growth and viability of trophozoites. In addition, ursolic acid and H100 fraction induced significant alterations in the ultrastructure of the parasite, indicating that the mechanism of death is by membrane damage. The H100 fraction induced complete lysis of erythrocytes and reduced the parasites adhesion to epithelial cells, once again, suggesting that the H100 action was on parasite membrane. The fraction H100 showed no cytotoxicity to epithelial cells. The results demonstrated the potential of the plant M. rufula against T. vaginalis and contributed to the understanding of the pharmacological properties of the Caatinga plants, as well as for the rational development of alternatives for trichomoniasis treatment.

Tricomoníase é a doença sexualmente transmissível não-viral mais comum no mundo e pode gerar sérias consequências na saúde reprodutiva, câncer e transmissão e aquisição do HIV. Por esta razão, esta infecção resulta em um pesado fardo para os sistemas de saúde pública. O único tratamento aprovado para esta infecção, que consiste nos 5-nitromidazois metronidazol e tinidazol, apresenta efeitos adversos e há uma subestimada taxa de resistência da infecção, atualmente considerada uma doença negligenciada, a estes fármacos. Portanto, há uma necessidade urgente de novas alternativas terapêuticas para a tricomoníase. Chalconas são uma família de moléculas que apresenta várias aplicações biológicas, como atividade contra diversos patógenos, incluindo protozoários patogênicos. Este trabalho apresenta o potencial anti-Trichomonas vaginalis de derivados de chalcona sintetizados e seus efeitos sobre os trofozoítos. Os valores de IC50 dos compostos mais ativos variaram de 27,5 a 76,4 μM, e as moléculas 4’-hidroxichalcona e 3’-aminochalcona apresentaram os valores mais baixos (27,5 e 28,9 μM). Estes dois compostos foram citotóxicos contra a linhagem de células epiteliais vaginais HMVII, consequentemente apresentaram baixos Índices de Seletividade; contudo, ao se utilizar larvas de Galleria mellonella, como modelo de toxicidade in vivo, não foi observada diminuição da viabilidade após o tratamento. As moléculas também não provocaram hemólise em eritrócitos humanos em 1 e 24 horas. Os compostos não induziram significativa produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) nos trofozoítos. Neutrófilos humanos apresentaram aumento na produção de EROs quando coincubados com trofozoítos tratados com os compostos. Os resultados indicam que as chalconas são uma família de moléculas com potencial atividade contra T. vaginalis. / Trichomoniasis is the most common non-viral sexually transmitted disease worldwide and can lead to serious consequences in reproductive health, cancer and HIV acquisition. For this reason, this infection results in a heavy burden for public health systems. Current approved treatment, which consists in 5-nitromidazole drugs, metronidazole and tinidazole, present adverse effects and there is underestimate drug resistance data on this parasitic infection, currently considered a neglected disease. Therefore, there is an urgent need for new alternatives for trichomoniasis treatment. Chalcones are a family of molecules that present various biological applications, such as activity against many pathogenic organisms including protozoan pathogens. This study presents the anti-Trichomonas vaginalis potential of synthetized chalcone derivatives and their effects on the trophozoites. IC50 values of the most active compounds ranged from 27.5 to 76.4 μM, and 4’-hydroxychalcone and 3’- aminochalcone presented the lowest values of IC50 (27.5 and 28.9 μM). These two compounds showed cytotoxicity against HMVII vaginal epithelial cells, thus presenting a low Selectivyty Index; however, when Galleria mellonella larvae were used as model for in vivo toxicity no significant decrease in viability after treatment was observed. The chalcones also did not induce hemolysis in human erythrocytes The compounds did not induce significant reactive oxygen species (ROS) production in the trophozoites. Human neutrophils have increased ROS production when exposed to treated trophozoites. Results indicate that chalcones are a family of molecules with potential activity against T. vaginalis.

Advances in DNA sequencing led to a technological breakthrough, that allowed analyzis of complete genomes including those of parasitic protists Trichomonas vaginalis and Giardia intestinalis . These organisms are studied not only for their clinical importance, but also from the evolutionary point of view for their adaptation to anaerobic environment. Genome sequencing and annotations of predicted proteins alone did not bring detail view into functioning of their mitochondrion related organelles ­ in G. intestinalis mitosomes, not­participating in energetic metabolism, in T. vaginalis hydrogenosomes, producing molecular hydrogen and ATP by means of substrate phosphorylation. Traditional methods based on a fractionation by ultracentrifuging in density gradient and subsequent biochemical and enzymological analyzes were extended by one­ and two­dimensional electrophoresis with subsequent identification of proteins by mass spectrometry. Methods of multidimensional separation of peptides produced by specific proteolysis of a complex mixture...

Trichomonas vagina/is is a common sexually transmitted disease, affecting women more often than men. It has only been seen to undergo mitosis, even though published studies have confinned the organism has meiotic proteins. These meiotic proteins are known to function in other organisms with a key protein in homologous recombination, DMCl. RT-PCR analysis shows low expression ofDMCl in mitotically-growing cultures, and we found that some stresses on the organism increase DMCl expression. Polyclonal antibodies raised against DMCl protein have been used to test whole celllysates of the Tl and G3 strains of Trichomonas vagina/is but no obvious expression has been detected. We also used western blot analysis to show that superoxide dismutase is expressed in the standard lab strains Tl and G3 and immunocytochemistry studies showed that HA-tagged SOD6 protein localizes in the cytoplasm. Lastly, we found that SOD protein abundance increased in the CDC085 strain compared to Tl and G3, especially under aerobic conditions.

Trichomonas vaginalis is a protozoan parasite responsible for causing nearly eight million cases of Trichomoniasis every year in the United States. Trichomoniasis is often an asymptomatic infection, but in some cases it does lead to mild clinical manifestions. Trichomoniasis is easily treated with a single dose of Metronidazole. Drug resistance is not common, but it is on the rise. In addition to increasing rates of drug resistance, Trichomoniasis also poses a public health threat as it has been shown to increase the risk of HIV transmission. In order to combat this emerging public health threat, we must better understand the mechanism by which metronidazole exerts its action on T. vaginalis , as well as how the parasite has responded by evolving mechanisms of drug resistance on a molecular level. In order to investigate these questions, a microarray analysis of two distinct strains of T. vaginalis , one being more virulent and slightly less metronidazole sensitive, was performed. This allowed the identification of several genes that may play a role in virulence and drug susceptibility. Once these genes were identified, their differential regulation was further confirmed by Northern Blot analysis. One of these genes, Thioredoxin Reductase (TrxR) was then cloned and transfected into T. vaginalis . After confirming expression of the HA-tagged TrxR, the cell line was then used to determine the effect of over-expression of the gene on drug sensitivity. The metronidazole IC 50 for this cell line was compared to wild type cells. Additionally, immunostaining of the transfected cells was performed to determine the localization of the HA-tagged thioredoxin reductase. The results of this investigation provide further support for the role of TrxR in metronidazole activation as well as metronidazole sensitivity. Additionally, several other genes identified as differentially regulated may play a role in virulence, and should be targeted for further investigation.

Trichomonas vaginal is is the sexually transmitted agent of trichomoniasis. Although the organism is believed to only reproduce via binary fission, genes specific to 5 Meiosis and Homologous Recombination have been identified in its genome. It is unclear whether the organism has the ability to undergo sexual reproduction or if it has lost that ability over time. Aside from meiosis, these genes could be expressed for use in antigenic variation and in the creation or transfer of resistance genes to other cells. In this study, we induced the expression ofDMCl and Rad51 homologues-key players in Homologous Recombination-using a system of tetracycline induction. We localized DMCl to both the cytoplasm and the nucleus, while Rad51 is localized to the nucleus. We performed a DNA strand exchange that suggests DMCl may be capable of DNA strand exchange. We also developed a system to determine whether haploid cells of Trichomonas vaginal is are capable of cytoplasmic fusion through the use of fluorescent proteins. Specifically, this study focuses on a line of Green Fluorescent Protein-expressing cells.

Trichomonas vaginalis é o agente etiológico da doença sexualmente transmissível não viral mais comum no mundo, sendo registrados aproximadamente 276 milhões de novos casos de tricomonose a cada ano. O estabelecimento da infecção se deve principalmente à capacidade de adesão do parasito às células epiteliais vaginais, cervicais ou de próstata, seguida pela intensa reação inflamatória, resultado da infiltração de neutrófilos no sítio da infecção. Nucleotídeos e nucleosídeos, especialmente ATP e adenosina, são liberados para o espaço extracelular por células em situações de estresse ou injúria tecidual e desenvolvem seus efeitos sinalizadores através da ativação de purinoceptores. Ainda, as ectonucleotidases, NTPDase e ecto-5’-nucleotidase, são capazes de hidrolisar os nucleotídeos gerando adenosina e finalmente, a enzima adenosina deaminase (ADA) é responsável pela conversão de adenosina em inosina. A expressão gênica de cinco NTPDases putativas presentes no genoma de T. vaginalis foram investigadas, assim como o envolvimento da sinalização purinérgica na relação parasito-hospedeiro. Nossos resultados mostraram que diferentes isolados de T. vaginalis expressam os genes TvNTPDase1, 2, 3, 4 e 5, sendo observado o maior número de transcritos para TvNTPDase1, 2 e 4. A sequência preditiva de aminoácidos revelou a presença das cinco regiões conservadas da apirase, domínios transmembrana, sítios de fosforilação, peptídeos sinais e os prováveis sítios ativos da enzima. A análise filogenética demonstrou maior similaridade das TvNTPDases com as formas intracelulares da enzima, como as NTPDases 4 e 7 humanas e a de Saccharomyces cerevisiae. Além disso, a restrição de soro promoveu aumento significativo da atividade da NTPDase de T. vaginalis, no entanto sem corresponder com o aumento de expressão gênica de determinada(s) sequência(s). Quanto à participação da sinalização purinérgica na resposta inflamatória de células do hospedeiro frente ao parasito, foram utilizados como modelos celulares as células epiteliais vaginais (HMVII), cervicais (HeLa) e neutrófilos humanos. As linhagens HMVII e HeLa mostraram expressar todos os subtipos de receptores P1, P2X e P2Y e XI os diferentes isolados de T. vaginalis, que foram cocultivados com as células, mostraram hidrolisar eficientemente os nucleotídeos ATP, ADP e AMP. Ainda, o isolado clínico fresco TV-LACM6 foi o único a apresentar elevada citotoxicidade frente às células epiteliais vaginais e cervicais, no entanto não foi detectado aumento da liberação de ATP pelas células após o cocultivo, provavelmente devido à alta atividade da enzima NTPDase observada nesse isolado. Os trofozoítos de T. vaginalis não foram capazes de aumentar a produção de IL-8 e IL-6 pelas linhagens HMVII e HeLa, e apenas os isolados ATCC30236 e TV-LACM6 causaram aumento na secreção da citocina MIP-3α pelas células epiteliais cervicais. Finalmente, o nucleotídeo ATP e o nucleosídeo adenosina não modularam a produção dos mediadores inflamatórios investigados. Em relação aos neutrófilos, estes mostraram aumentar a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) e IL-8 após incubação com os trofozoítos de T. vaginalis. Os nucleotídeos e nucleosídeos da adenina e guanina não produziram efeito na produção de ERO e IL-8; no entanto, quando o nucleosídeo adenosina foi incubado junto com o inibidor da enzima ADA (EHNA) observou-se uma redução significativa da produção de ERO e IL-8 pelos neutrófilos, devido à inibição da ADA e consequentemente, ao aumento da concentração de adenosina disponível no meio extracelular. Os nossos resultados indicaram a ativação do receptor A1 dos neutrófilos nessa condição. O conjunto de dados aqui obtidos contribuiu para uma melhor caracterização da família de enzimas NTPDases de T. vaginalis assim como para um maior conhecimento acerca da influência da sinalização purinérgica na relação parasito-hospedeiro. / Trichomonas vaginalis is the agent of the most common non-viral sexually transmitted disease worldwide, causing 276.4 million new cases a year. The establishment of the infection is closely related to the parasite ability to adhere to vaginal, cervical and prostate epithelial cells, followed by an intense inflammatory response as result of neutrophil infiltration. Nucleotides and nucleosides, mainly ATP and adenosine, are released into the extracellular space by cells under stress or injury and they exert their signaling effects through activation of the purinoceptors. Moreover, the ectonucleotidases, NTPDase and ecto-5'-nucleotidase, are capable of hydrolyzing the nucleotides producing adenosine and finally, the adenosine deaminase (ADA) is responsible for the conversion of adenosine to inosine. We investigated the gene expression of five putative NTPDases found in T. vaginalis genome as well as the involvement of purinergic signaling on the host-parasite relationship. Our results showed that different T. vaginalis isolates are able to express TvNTPDase1, 2, 3, 4 and 5 and that TvNTPDase1, 2 and 4 are the most expressed genes. Predictive amino acid sequence revealed the presence of the five apyrase conserved regions, transmembrane domains, phosphorylation sites, signal peptides and the active sites. Phylogenetic analysis showed that TvNTPDases share more similarity with the intracellular enzymes, such as human NTPDase 4 and 7 and Saccharomyces cerevisiae NTPDase. In addition, the serum limitation caused a significant increase in NTPDase activity, but without association with the gene expression of a specific TvNTPDase sequence. Regarding the participation of purinergic signaling on the inflammatory responses against the parasite, the vaginal (HMVII) and cervical (HeLa) epithelial cells and the human neutrophils were used as cellular models. HMVII and HeLa cell lines showed to express all subtypes of P1, P2X and P2Y receptors and the different T. vaginalis isolates, which were co-cultured with the cells, showed to hydrolyze efficiently ATP, ADP and AMP. Furthermore, only the fresh clinical isolate, TV-LACM6, caused a profound cytotoxicity against the vaginal and cervical epithelial cells. Interestingly, it was not detected an increase in ATP release by the cells after cocultivation, probably due to the high NTPDase activity dislplayed by TV-LACM6 isolate. The T. vaginalis trophozoites were not able to increase the production of IL-8 and IL-6 by HMVII and HeLa cells and only ATCC30236 and TV-LACM6 isolates enhanced MIP-3α secretion by the cervical epithelial cells. Finally, neither ATP nor adenosine has modulated the production of the inflammatory mediators here investigated. Considering the neutrophils, T. vaginalis stimulated the production of reactive oxygen species (ROS) and IL-8 by these immune cells and both adenine as guanine nucleotides and nucleosides did not cause any effect on ROS and IL-8 levels. However, when adenosine was incubated with an ADA inhibitor (EHNA) we observed a significant reduction of ROS and IL-8 production by neutrophils, due to inhibition of ADA with a subsequent increase of adenosine concentration in the extracellular milieu. . Our results suggested the participation of A1 receptor in this condition. The data set obtained in this study contributed to the characterization of T. vaginalis NTPDases family as well as to a better understanding of the influence of purinergic signaling on host-parasite relationship.

Trichomonas vaginalis é o agente etiológico da doença sexualmente transmissível não viral mais comum no mundo, sendo registrados aproximadamente 276 milhões de novos casos de tricomonose a cada ano. O estabelecimento da infecção se deve principalmente à capacidade de adesão do parasito às células epiteliais vaginais, cervicais ou de próstata, seguida pela intensa reação inflamatória, resultado da infiltração de neutrófilos no sítio da infecção. Nucleotídeos e nucleosídeos, especialmente ATP e adenosina, são liberados para o espaço extracelular por células em situações de estresse ou injúria tecidual e desenvolvem seus efeitos sinalizadores através da ativação de purinoceptores. Ainda, as ectonucleotidases, NTPDase e ecto-5’-nucleotidase, são capazes de hidrolisar os nucleotídeos gerando adenosina e finalmente, a enzima adenosina deaminase (ADA) é responsável pela conversão de adenosina em inosina. A expressão gênica de cinco NTPDases putativas presentes no genoma de T. vaginalis foram investigadas, assim como o envolvimento da sinalização purinérgica na relação parasito-hospedeiro. Nossos resultados mostraram que diferentes isolados de T. vaginalis expressam os genes TvNTPDase1, 2, 3, 4 e 5, sendo observado o maior número de transcritos para TvNTPDase1, 2 e 4. A sequência preditiva de aminoácidos revelou a presença das cinco regiões conservadas da apirase, domínios transmembrana, sítios de fosforilação, peptídeos sinais e os prováveis sítios ativos da enzima. A análise filogenética demonstrou maior similaridade das TvNTPDases com as formas intracelulares da enzima, como as NTPDases 4 e 7 humanas e a de Saccharomyces cerevisiae. Além disso, a restrição de soro promoveu aumento significativo da atividade da NTPDase de T. vaginalis, no entanto sem corresponder com o aumento de expressão gênica de determinada(s) sequência(s). Quanto à participação da sinalização purinérgica na resposta inflamatória de células do hospedeiro frente ao parasito, foram utilizados como modelos celulares as células epiteliais vaginais (HMVII), cervicais (HeLa) e neutrófilos humanos. As linhagens HMVII e HeLa mostraram expressar todos os subtipos de receptores P1, P2X e P2Y e XI os diferentes isolados de T. vaginalis, que foram cocultivados com as células, mostraram hidrolisar eficientemente os nucleotídeos ATP, ADP e AMP. Ainda, o isolado clínico fresco TV-LACM6 foi o único a apresentar elevada citotoxicidade frente às células epiteliais vaginais e cervicais, no entanto não foi detectado aumento da liberação de ATP pelas células após o cocultivo, provavelmente devido à alta atividade da enzima NTPDase observada nesse isolado. Os trofozoítos de T. vaginalis não foram capazes de aumentar a produção de IL-8 e IL-6 pelas linhagens HMVII e HeLa, e apenas os isolados ATCC30236 e TV-LACM6 causaram aumento na secreção da citocina MIP-3α pelas células epiteliais cervicais. Finalmente, o nucleotídeo ATP e o nucleosídeo adenosina não modularam a produção dos mediadores inflamatórios investigados. Em relação aos neutrófilos, estes mostraram aumentar a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) e IL-8 após incubação com os trofozoítos de T. vaginalis. Os nucleotídeos e nucleosídeos da adenina e guanina não produziram efeito na produção de ERO e IL-8; no entanto, quando o nucleosídeo adenosina foi incubado junto com o inibidor da enzima ADA (EHNA) observou-se uma redução significativa da produção de ERO e IL-8 pelos neutrófilos, devido à inibição da ADA e consequentemente, ao aumento da concentração de adenosina disponível no meio extracelular. Os nossos resultados indicaram a ativação do receptor A1 dos neutrófilos nessa condição. O conjunto de dados aqui obtidos contribuiu para uma melhor caracterização da família de enzimas NTPDases de T. vaginalis assim como para um maior conhecimento acerca da influência da sinalização purinérgica na relação parasito-hospedeiro. / Trichomonas vaginalis is the agent of the most common non-viral sexually transmitted disease worldwide, causing 276.4 million new cases a year. The establishment of the infection is closely related to the parasite ability to adhere to vaginal, cervical and prostate epithelial cells, followed by an intense inflammatory response as result of neutrophil infiltration. Nucleotides and nucleosides, mainly ATP and adenosine, are released into the extracellular space by cells under stress or injury and they exert their signaling effects through activation of the purinoceptors. Moreover, the ectonucleotidases, NTPDase and ecto-5'-nucleotidase, are capable of hydrolyzing the nucleotides producing adenosine and finally, the adenosine deaminase (ADA) is responsible for the conversion of adenosine to inosine. We investigated the gene expression of five putative NTPDases found in T. vaginalis genome as well as the involvement of purinergic signaling on the host-parasite relationship. Our results showed that different T. vaginalis isolates are able to express TvNTPDase1, 2, 3, 4 and 5 and that TvNTPDase1, 2 and 4 are the most expressed genes. Predictive amino acid sequence revealed the presence of the five apyrase conserved regions, transmembrane domains, phosphorylation sites, signal peptides and the active sites. Phylogenetic analysis showed that TvNTPDases share more similarity with the intracellular enzymes, such as human NTPDase 4 and 7 and Saccharomyces cerevisiae NTPDase. In addition, the serum limitation caused a significant increase in NTPDase activity, but without association with the gene expression of a specific TvNTPDase sequence. Regarding the participation of purinergic signaling on the inflammatory responses against the parasite, the vaginal (HMVII) and cervical (HeLa) epithelial cells and the human neutrophils were used as cellular models. HMVII and HeLa cell lines showed to express all subtypes of P1, P2X and P2Y receptors and the different T. vaginalis isolates, which were co-cultured with the cells, showed to hydrolyze efficiently ATP, ADP and AMP. Furthermore, only the fresh clinical isolate, TV-LACM6, caused a profound cytotoxicity against the vaginal and cervical epithelial cells. Interestingly, it was not detected an increase in ATP release by the cells after cocultivation, probably due to the high NTPDase activity dislplayed by TV-LACM6 isolate. The T. vaginalis trophozoites were not able to increase the production of IL-8 and IL-6 by HMVII and HeLa cells and only ATCC30236 and TV-LACM6 isolates enhanced MIP-3α secretion by the cervical epithelial cells. Finally, neither ATP nor adenosine has modulated the production of the inflammatory mediators here investigated. Considering the neutrophils, T. vaginalis stimulated the production of reactive oxygen species (ROS) and IL-8 by these immune cells and both adenine as guanine nucleotides and nucleosides did not cause any effect on ROS and IL-8 levels. However, when adenosine was incubated with an ADA inhibitor (EHNA) we observed a significant reduction of ROS and IL-8 production by neutrophils, due to inhibition of ADA with a subsequent increase of adenosine concentration in the extracellular milieu. . Our results suggested the participation of A1 receptor in this condition. The data set obtained in this study contributed to the characterization of T. vaginalis NTPDases family as well as to a better understanding of the influence of purinergic signaling on host-parasite relationship.

Trichomonas vaginalis é o agente etiológico da doença sexualmente transmissível não viral mais comum no mundo, sendo registrados aproximadamente 276 milhões de novos casos de tricomonose a cada ano. O estabelecimento da infecção se deve principalmente à capacidade de adesão do parasito às células epiteliais vaginais, cervicais ou de próstata, seguida pela intensa reação inflamatória, resultado da infiltração de neutrófilos no sítio da infecção. Nucleotídeos e nucleosídeos, especialmente ATP e adenosina, são liberados para o espaço extracelular por células em situações de estresse ou injúria tecidual e desenvolvem seus efeitos sinalizadores através da ativação de purinoceptores. Ainda, as ectonucleotidases, NTPDase e ecto-5’-nucleotidase, são capazes de hidrolisar os nucleotídeos gerando adenosina e finalmente, a enzima adenosina deaminase (ADA) é responsável pela conversão de adenosina em inosina. A expressão gênica de cinco NTPDases putativas presentes no genoma de T. vaginalis foram investigadas, assim como o envolvimento da sinalização purinérgica na relação parasito-hospedeiro. Nossos resultados mostraram que diferentes isolados de T. vaginalis expressam os genes TvNTPDase1, 2, 3, 4 e 5, sendo observado o maior número de transcritos para TvNTPDase1, 2 e 4. A sequência preditiva de aminoácidos revelou a presença das cinco regiões conservadas da apirase, domínios transmembrana, sítios de fosforilação, peptídeos sinais e os prováveis sítios ativos da enzima. A análise filogenética demonstrou maior similaridade das TvNTPDases com as formas intracelulares da enzima, como as NTPDases 4 e 7 humanas e a de Saccharomyces cerevisiae. Além disso, a restrição de soro promoveu aumento significativo da atividade da NTPDase de T. vaginalis, no entanto sem corresponder com o aumento de expressão gênica de determinada(s) sequência(s). Quanto à participação da sinalização purinérgica na resposta inflamatória de células do hospedeiro frente ao parasito, foram utilizados como modelos celulares as células epiteliais vaginais (HMVII), cervicais (HeLa) e neutrófilos humanos. As linhagens HMVII e HeLa mostraram expressar todos os subtipos de receptores P1, P2X e P2Y e XI os diferentes isolados de T. vaginalis, que foram cocultivados com as células, mostraram hidrolisar eficientemente os nucleotídeos ATP, ADP e AMP. Ainda, o isolado clínico fresco TV-LACM6 foi o único a apresentar elevada citotoxicidade frente às células epiteliais vaginais e cervicais, no entanto não foi detectado aumento da liberação de ATP pelas células após o cocultivo, provavelmente devido à alta atividade da enzima NTPDase observada nesse isolado. Os trofozoítos de T. vaginalis não foram capazes de aumentar a produção de IL-8 e IL-6 pelas linhagens HMVII e HeLa, e apenas os isolados ATCC30236 e TV-LACM6 causaram aumento na secreção da citocina MIP-3α pelas células epiteliais cervicais. Finalmente, o nucleotídeo ATP e o nucleosídeo adenosina não modularam a produção dos mediadores inflamatórios investigados. Em relação aos neutrófilos, estes mostraram aumentar a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) e IL-8 após incubação com os trofozoítos de T. vaginalis. Os nucleotídeos e nucleosídeos da adenina e guanina não produziram efeito na produção de ERO e IL-8; no entanto, quando o nucleosídeo adenosina foi incubado junto com o inibidor da enzima ADA (EHNA) observou-se uma redução significativa da produção de ERO e IL-8 pelos neutrófilos, devido à inibição da ADA e consequentemente, ao aumento da concentração de adenosina disponível no meio extracelular. Os nossos resultados indicaram a ativação do receptor A1 dos neutrófilos nessa condição. O conjunto de dados aqui obtidos contribuiu para uma melhor caracterização da família de enzimas NTPDases de T. vaginalis assim como para um maior conhecimento acerca da influência da sinalização purinérgica na relação parasito-hospedeiro. / Trichomonas vaginalis is the agent of the most common non-viral sexually transmitted disease worldwide, causing 276.4 million new cases a year. The establishment of the infection is closely related to the parasite ability to adhere to vaginal, cervical and prostate epithelial cells, followed by an intense inflammatory response as result of neutrophil infiltration. Nucleotides and nucleosides, mainly ATP and adenosine, are released into the extracellular space by cells under stress or injury and they exert their signaling effects through activation of the purinoceptors. Moreover, the ectonucleotidases, NTPDase and ecto-5'-nucleotidase, are capable of hydrolyzing the nucleotides producing adenosine and finally, the adenosine deaminase (ADA) is responsible for the conversion of adenosine to inosine. We investigated the gene expression of five putative NTPDases found in T. vaginalis genome as well as the involvement of purinergic signaling on the host-parasite relationship. Our results showed that different T. vaginalis isolates are able to express TvNTPDase1, 2, 3, 4 and 5 and that TvNTPDase1, 2 and 4 are the most expressed genes. Predictive amino acid sequence revealed the presence of the five apyrase conserved regions, transmembrane domains, phosphorylation sites, signal peptides and the active sites. Phylogenetic analysis showed that TvNTPDases share more similarity with the intracellular enzymes, such as human NTPDase 4 and 7 and Saccharomyces cerevisiae NTPDase. In addition, the serum limitation caused a significant increase in NTPDase activity, but without association with the gene expression of a specific TvNTPDase sequence. Regarding the participation of purinergic signaling on the inflammatory responses against the parasite, the vaginal (HMVII) and cervical (HeLa) epithelial cells and the human neutrophils were used as cellular models. HMVII and HeLa cell lines showed to express all subtypes of P1, P2X and P2Y receptors and the different T. vaginalis isolates, which were co-cultured with the cells, showed to hydrolyze efficiently ATP, ADP and AMP. Furthermore, only the fresh clinical isolate, TV-LACM6, caused a profound cytotoxicity against the vaginal and cervical epithelial cells. Interestingly, it was not detected an increase in ATP release by the cells after cocultivation, probably due to the high NTPDase activity dislplayed by TV-LACM6 isolate. The T. vaginalis trophozoites were not able to increase the production of IL-8 and IL-6 by HMVII and HeLa cells and only ATCC30236 and TV-LACM6 isolates enhanced MIP-3α secretion by the cervical epithelial cells. Finally, neither ATP nor adenosine has modulated the production of the inflammatory mediators here investigated. Considering the neutrophils, T. vaginalis stimulated the production of reactive oxygen species (ROS) and IL-8 by these immune cells and both adenine as guanine nucleotides and nucleosides did not cause any effect on ROS and IL-8 levels. However, when adenosine was incubated with an ADA inhibitor (EHNA) we observed a significant reduction of ROS and IL-8 production by neutrophils, due to inhibition of ADA with a subsequent increase of adenosine concentration in the extracellular milieu. . Our results suggested the participation of A1 receptor in this condition. The data set obtained in this study contributed to the characterization of T. vaginalis NTPDases family as well as to a better understanding of the influence of purinergic signaling on host-parasite relationship.

Trichomonas vaginalis é um protozoário flagelado parasita do trato urogenital humano, agente etiológico da tricomonose - a DST não viral mais frequente no mundo. No processo inflamatório promovido pela infecção, a infiltração leucocitária é principal mudança citológica observada. Considerando o impacto da doença na saúde pública e a importância em investigar novos alvos terapêuticos para o tratamento da tricomonose, o estudo de aspectos bioquímicos do parasito torna-se fundamental. Nucleotídeos extracelulares, especialmente ATP, são liberados pelas células em situações de estresse, anóxia ou lesão, sequencialmente, as ectonucleotidases são capazes de hidrolizá-los, levando à produção de adenosina. De forma importante, T. vaginalis não realiza síntese de novo de purinas e as enzimas participam das vias de salvação. Avaliando-se o perfil das ectonucleotidases de T. vaginalis em uma condição de limitação de soro bovino, o qual representa a fonte de adenosina aos trofozoítos, observou-se um aumento significativo da hidrólise de ATP, ADP e AMP, assim como da expressão gênica da NTPDase e do metabolismo dos nucleotídeos extracelulares. Além disso, essa situação promoveu atraso do ciclo celular dos parasitos nos estágios G0/G1, sugerindo um aumento do pool intracelular de nucleotídeos da adenina. Na tentativa de melhor compreender os mecanismos envolvidos no recrutamento de leucócitos para o sítio da infecção, investigou-se a produção de óxido nítrico (NO) por neutrófilos estimulados com T. vaginalis. Os trofozoítos promoveram aumento dos níveis de NO, o qual, provavelmente, é sintetizado pela forma induzível da enzima óxido nítrico sintase. Os nucleotídeos da adenina não foram capazes de modular a produção de NO, diferentemente da adenosina, que provocou significativa redução da secreção do mediador, provavelmente através da ativação de receptores A2A. Os resultados obtidos nesta dissertação demonstram a importância das ectonucleotidases de T. vaginalis na geração de adenosina, e contribuem para o entendimento de mecanismos envolvidos com a imunidade na tricomonose. / Trichomonas vaginalis is a flagellated protozoan parasite of human urogenital tract that causes trichomonosis - the most common non-viral STD in the world. In the inflammatory process promoted by infection, the leukocytic infiltration is the main cytological change observed. Considering the disease impact on public health and the search for new therapeutic targets to trichomonosis treatment, it is important to investigate the biochemical aspects of the parasite. Extracellular nucleotides, especially ATP, are released by cells under stress, anoxia or injury and they can be degraded to adenosine by ectonucleotidases. Importantly, T. vaginalis lacks the ability to synthesize purines de novo, and the enzymes act on the salvage pathways generating the nucleosides. Evaluating the profile of T. vaginalis ectonucleotidases in a serum limitation condition, a significant increase in ATP, ADP and AMP hydrolysis was observed. NTPDase gene expression and the metabolism of extracellular nucleotides were also increased. Moreover, the serum limitation promoted cell cycle arrest at G0/G1 phases, suggesting an increase in intracellular pool of adenine nucleotides. To better understand the mechanisms involved in leukocyte recruitment to infection site, the nitric oxide (NO) production by neutrophils stimulated with T. vaginalis was investigated. The trophozoites caused increase in NO synthesis, which is probably performed by nitric oxide synthase. The adenine nucleotides were not able to modulate the NO production. In contrast, the adenosine promoted a significant reduction in the compound levels, likely through of A2A receptors activation. The results obtained in this study evidence the importance of T. vaginalis ectonucleotidases on adenosine generation and contribute to the host-parasite interactions as well as the immunity in trichomonosis.