Duas linhagens filogenéticas principais (LI e L2) foram definidas em Trypanosoma cruzi, com base em sequências de genes de rDNA e mini-exon e análise por RAPD (Souto et al. 1996). Neste trabalho investigamos a estrutura e atividade dos promotores do cistron ribossômico das duas linhagens de T. cruzi. O promotor da cepa Dm28 (L2) foi clonado e sua seqüência foi comparada com seqüências publicadas da região homóloga de CL (L1) e La Cruz (L2). A identidade entre os dois promotores de L2 foi de 98%, e entre estes e o de L1 foi de 82%. O ponto de início de transcrição foi mapeado, apresentando a mesma localização nas duas linhagens. A atividade dos promotores de L1 e L2 foi determinada em construções plasmidiais contendo o gene reporter da cloranfenicol acetil transferase (CAT). Experimentos de expressão transitória mostraram que o promotor de L1 foi funcional apenas em isolados de L1, enquanto que o promotor de L2 foi funcional em ambas as linhagens. A expressão do promotor de L2 em isolados de L1 foi maior do que a do promotor homólogo. Analisamos ainda a atividade dos dois promotores em um grupo de isolados que apresentam dois tipos de cistrons ribossômicos (grupo 1/2). Neste grupo de cepas observamos que ambos os promotores presentes nas construções são funcionais, embora o promotor de L2 induza maior expressão de CAT. Por outro lado, demonstramos que nestes isolados apenas o cistron ribossômico de tipo 2 é expresso in vivo. Neste trabalho analisamos ainda a eficiência de entrada das construções plasmidiais nas cepas de T. cruzi; caracterizamos a atividade de regiões do promotor de L2 e a eficiência do processo de \"trans-splicing\" para gerar mRNA de CAT contendo a seqüência de mini-exon na extremidade 5\'. / Two major phylogenetic lineages (L1 and L2) have been defined in Trypanosoma cruzi based on rDNA and mini-exon sequences and RAPD analysis (Souto et al., 1996). In the present work we have investigated the structure and activity of ribosomal RNA promoters from the two T. cruzi lineages. The promoter region of Dm28 strain (L2) was cloned and its sequence was compared with the homologous regions from the CL (L1) and La Cruz (L2) strains, whose sequences were previously published. The identity found between promoters of the two L2 strains was 98%, while the identity between L2 and L1 promoters was 82%. The transcription start point mapped in the two Lineages showed the same localization. The activity of L1 and L2 promoters was investigated through the use of plasmid constructs bearing bacterial chloramphenicol acetyl transferase (CAT) as reporter gene. Experiments of transient expression showed that the L1 promoter drove high CAT activity in L1 isolates, but essentially no activity in L2 strains. On the other hand, L2 promoter was functional in both Lineages. The expression driven by L2 promoter in L1 isolates was higher than that driven by the homologous promoter. We have also analysed the activity of both L1 and L2 promoters in a particular group of T. cruzi isolates (group 1/2) which contains two types of rRNA cistrons. It was observed that both promoters were functional in this group of strains, although L2 promoter drove higher CAT activity. This is an interesting result since we have shown that in group 1/2 isolates only the type 2 rRNA cistron is expressed in vivo. In the present study, we have also analysed the transfection efficiency of the plasmid constructs in T. cruzi strains; the activity of segments of the L2 promoter; and the efficiency of the \"trans-splicing\" process involved in the generation of mature CAT mRNA containing the mini-exon sequence at the 5\' end.

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

As transformações demográficas, as mudanças globais no clima, somadas ao fato de que as pessoas vivem em extrema pobreza, sem saneamento básico e educação, criam condições para o constante surgimento de novas formas de expressão de doenças. Dentre os inúmeros parasitos de importância médica, destacam-se diferentes espécies dos gêneros Leishmania e Trypanosoma, protozoários agentes de um amplo espectro de doenças. O estudo realizado no Maranhão deve-se a sua localização entre as regiões Norte e Nordeste do Brasil, o que permite ter uma grande diversidade de ecossistemas, que aliados as interferências ambientais, a migração populacional desordenada, profundas alterações ecoepidemiológicas, modificam o nível de endemicidade das doenças tropicais. O presente estudo tem por objetivo principal conhecer a magnitude da infecção por leishmaniose canina no Estado do Maranhão e seus reservatórios silvestres, nos diferentes ecossistemas da região, além de conhecer a diversidade de parasitas do gênero Trypanosoma em animais silvestres, através do diagnóstico parasitológico (isolamento em hemocultura- BAB/LIT), sorológico (RIFI, DPP e ELISA) e diagnóstico molecular (SSUrDNA e gGAPDH). Um total de 160 amostras caninas foram coletadas em cada ecossistema, nos municípios de São Bento (Baixada Maranhense), Cururupu (Mangue), Caxias (Cocais), Açailândia (Amazônia), São Domingos (Cerrado) e Barreirinhas (Restinga). Para captura de pequenos mamíferos silvestres foram utilizadas armadilhas do tipo gaiolas (Shermman e Tomahawk) e redes de neblina para a captura de morcegos. Um total de 7/960 (0,73%) amostras foram positivas para Leishmania infantum chagasi através do isolamento e dois isolados criopreservados. Dos ensaios sorológicos, 148/960 (15,4%), 126/ 960 (13,1%) e 568/960 (59,1%) foram positivas para DPP, RIFI e ELISA. Foram obtidas amostras de 133 animais silvestres das ordens Chiroptera, Rodentia, Didelphimorphia e Carnivora distribuídas em 34 espécies. As hemoculturas destes animais resultaram em onze amostras positivas e nove isolados criopreservados provenientes de morcegos e marsupiais. A análise filogenética baseada do gene SSUrDNA segregaram os isolados obtidos dos animais silvestres nas espécies Trypanosoma cruzi marinkellei (dois isolados) e Trypanosoma cruzi (sete isolados) / Demographic transformations and global climate change, added to people living in extreme poverty and without public politics are factors that create conditions for the for the constant emergence of new forms of disease expression. Among the main medical importance parasites, we highlight different species of Leishmania and Trypanosoma genres, protozoa agent of a broad spectrum of diseases. This study was performed in Maranhão, due to its location between the North and Northeast regions, Brazil, where is a great diversity of ecosystems, environmental interference and disordered population migration with eco-epidemiological change to level of endemicity of tropical diseases. The main objective of the study is to know the magnitude of the exposure dogs for Leishmania infantum chagasi from Maranhão State and their wild reservoirs from different ecosystems, besides to know the diversity of Trypanosoma parasites in wild animals by parasitological (isolation in hemoculture BAB/LIT), serological (IFI, DPP and ELISA), molecular diagnosis (SSU rDNA e gGAPDH). A total of 160 samples were collected for each ecosystemin the counties of São Bento (Baixada Maranhense), Cururupu (Mangue), Caxias (Cocais), Açailândia (Amazônia), São Domingo (Cerrado) and Barreirinhas (Restinga).To capture small mammals type cages traps were used (Shermman and Tomahawk) and mist nets to catch bats. A total of 7/960 (0.73%) samples were positives for L. infantum chagasi by culture and two cryopreserved isolated. Of the serological assays, 148/960 (15.4%), 126/960 (13.1%) and 568/960 (59.1%) were positives for DPP, IFI and ELISA. Samples were obtained from 133 wild animals of Chiroptera, Rodentia, Carnívora, Didelphimorphia orders distributed in 34 species. Blood cultures of these animals resulted in eleven positive samples and nine cryopreserved isolates from bats and marsupials. Phylogenetic analysis based on SSU rDNA gene segregated isolates from wild animals obtained in Trypanosoma cruzi marinkellei (two isolates) and Trypanosoma cruzi (seven isolates)

Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), mais de um bilhão de pessoas estão infectadas com uma ou mais doenças tropicais endêmicas encontradas especialmente entre as populações pobres da África, Ásia e América Latina. Nos últimos 25 anos, apenas 1% de todos os medicamentos desenvolvidos no mundo foram destinados ao tratamento de doenças tropicais, como a doença de Chagas. A doença de Chagas é causada por um protozoário intracelular, o Trypanosoma cruzi, e atualmente apenas dois compostos tem sido empregados para tratamento etiológico da doença de Chagas: nifurtimox e benznidazol. Entretanto, ambos os compostos apresentam considerável toxicidade sistêmica. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver complexos híbridos de rutênio, com potencial atividade tripanocida, que possam atuar com maior eficácia em sítios biológicos específicos do Trypanosoma cruzi e com reduzida toxicidade sistêmica. Para tal efeito, moléculas com conhecida atividade microbicida como derivados aminoglicosídeos, óxido nítrico e benznidazol foram coordenados a complexos de rutênio originando as espécies Ru(desoxiestreptamina), Ru(neamina), cis-[Ru(bpy)2(Bz)(NO)](PF6)3 e cis-[Ru(NO2)(bpy)2(Bz)]PF6. Os complexos foram caracterizados por espectroscopia de absorção no UV-vis e FTIR, espectrometria de massa, análise elementar, voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial. Nossos estudos sugerem que os complexos Ru(desoxiestreptamina), Ru(neamina), cis-[Ru(bpy)2(Bz)(NO)](PF6)3 e cis-[Ru(NO2)(bpy)2(Bz)]PF6 apresentam propriedades químicas que suportam o sucesso da coordenação dos ligantes ao íon metálico rutênio(II) ou (III). Dentre todos os compostos estudados, cis-[Ru(NO2)(bpy)2(Bz)]PF6, apresentou maior potência tripanocida desprovida de citotoxicidade, a julgar pelos estudos in vitro. IC50 foi ao redor de 0,24 ?mol.L-1, o que é 47 vezes menor do que a droga comumente usada em tratamento de Doença de Chagas. Isto determinou avaliação in vivo, no que foi observado aumento da sobrevida dos animais infectados com tripomastigotas, para 60 dias. Os estudos desenvolvidos com complexos de rutênio no presente trabalho reafirmam o sucesso na obtenção de tais complexos inicialmente propostos, implementando importantes informações e perspectivas no que diz respeito a complexos nitrosilos de rutênio e seus potenciais terapêuticos na doença de Chagas. / Ru(bpy)2(Bz)(NO)](PF6)3 and cis-[Ru(NO2)(bpy)2(Bz)]PF6 complexes. The compounds were characterized by UV-vis absorption spectroscopy, FTIR, mass spectrometry, elemental analysis, and cyclic voltammetry and differential pulse voltammogram. The chemical characterization presented in this work gave evidencie that support the coordination of biological ligand in ruthenium ion such as in Ru(desoxiestreptamina), Ru(neamina), cis-[Ru(bpy)2(Bz)(NO)](PF6)3 and cis-[Ru(NO2)(bpy)2(Bz)]PF6 complexes. Subsequently, in vitro and in vivo studies have been conducted evaluating the cytotoxicity and trypanocidal activity of the ligands and ruthenium complexes. In vitro analysis suggested us that ruthenium complexes are greatly effective against T. cruzi. Among all complexes synthesized cis-[Ru(NO2)(bpy)2(Bz)]PF6 showed higher in vitro trypanocidal activity, which has determined the in vivo assays with this compound. IC50 was around 0,24 ?mol.L-1, which is 47 times less than usual drugs used in Chagas diseases treatment. This was performed using animals infected with T. cruzi in trypomastigote form, animal survivals until 60 days. The studies developed for ruthenium complexes reaffirm the success in obtaining of the complexes originally proposed, implementing important information and perspectives regarding the nitrosyl ruthenium complex and its therapeutic potential in Chagas disease.

The trypanosomatid parasites T. brucei, T. cruzi and Leishmania spp. are responsible for the ‘neglected diseases’ Human African Trypanosomiasis, Chagas disease and Leishmaniasis respectively. In their human infective form in the bloodstream all three trypanosomatid parasites rely heavily on glycolysis for ATP production. Phosphofructokinase (PFK) catalyses the third step of the glycolytic pathway in all organisms using aerobic respiration. It facilitates the phospho transfer from ATP to fructose 6-phosphate (F6P) to make the products fructose 1,6- bisphosphate (F16BP) and ADP. RNAi knockout of T. brucei PFK has shown the enzyme is essential for survival of the bloodstream form parasites. Trypanosomatid PFKs have a unique set of structural and regulatory differences compared to the mammalian host enzyme. These differences, coupled with the availability of trypanosomatid PFK crystal structures present an opportunity for the structure-based design of specific inhibitors against the enzyme. Here we present an enzymatic characterisation of recombinant PFKs from T. brucei, T. cruzi and Leishmania infantum trypanosomatids, their regulation by the allosteric activator AMP, and their inhibition by drug-like inhibitor compounds. Inhibitor compounds (‘CTCB compounds’) were designed against T. brucei PFK with the aim of developing novel treatments against Human African Trypanosomiasis (HAT). We describe the testing, ranking and biophysical characterisation of these compounds as part of a Wellcome Trust Seeding Drug Discovery program. We found that CTCB inhibitor compounds bound to an allosteric pocket unique to trypanosomatid PFKs. We show that the compounds are specific; neither competing with the natural substrates ATP or F6P nor inhibiting the human PFK enzyme. We describe the development and testing of highly potent and specific low molecular weight PFK inhibitors that translate to both killing of cultured T. b. brucei parasites and a cure of stage I HAT in mice models. We describe the tight, 1:1 binding of these compounds with trypanosomatid PFKs, and the thermodynamic characteristics of binding through various biophysical assays. We also show the unprecedented characterisation of the reverse PFK reaction by trypanosomatid and human forms of the enzymes. We found that PFK can also carry out the reverse enzymatic reaction, under physiologically relevant concentrations of ADP and F16BP to produce F6P and ATP. We show that the reverse reaction is also subject to allosteric regulation by AMP, and can be inhibited by the CTCB compounds with a similar potency to the forward reaction. Finally, we describe the mechanism of allosteric activation by AMP and inhibition by the drug-like compounds against trypanosomatid PFKs.

Neste trabalho o metilpluviatolido (1), o matairesinol (7), a hinoquinina (11), a cubebina (17) e seus respectivos derivados, providos de algumas modificações estruturais foram submetidos a testes in vitro para a determinação da atividade citotoxica e tripanocida. As substâncias não apresentaram atividade citotoxica significativa para a linhagem celular utilizada (LLC-MK2). Nos ensaios tripanocida in vitro o dimetoximorelensin (8) e 11 foram as substâncias que determinaram as maiores atividades tripanocida sobre as varias formas e cepas de T. cruzi utilizadas e juntamente com a cubebina foram submetidas os ensaios in vivo. As substâncias determinaram alterações significativas no curso da infecção chagásica experimental. No entanto apenas a 8 apresentou efeito semelhante ao do benzonidazol para ambas as cepas, sendo a cepa BOL em relação a cepa Y mais resistente as substâncias 11 e 17. Algumas rotas metabólicas foram avaliadas como mecanismo de ação das substâncias. As substâncias não apresentaram atividade inibitória sobre a enzima gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH) de Trypanosoma cruzi, não induziram a produção de H2O2 e outros peróxidos, bem como não induziram a produção de óxido nítrico, tendo algumas inibindo esta produção. No entanto, apresentaram efeito inibitório sobre a respiração celular e efeito inibitório sobre a enzima ferro superóxido dismutase (Fe-SOD) de Trypanosoma cruzi. Adicionalmente foi demonstrado que em sistema livre de células as substâncias não apresentam atividade scavenger de radicais livres e que o tratamento com a substancia 8, avaliado por microscopia eletrônica, provoca alterações nucleares nas formas epimastigotas do parasita, sugerindo que a atividade tripanocida desta substancia envolva a inibição da síntese de DNA e RNA. Dessa forma, podemos concluir que a atividade tripanocida das varias lignano-lactonas avaliadas é promissora e que a produção de H2O2 e outros peróxidos, atividade inibitória sobre a enzima gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH) de Trypanosoma cruzi, bem como a capacidade de indução de óxido nítrico pelos derivados bioativos são mecanismos que parecem não estar envolvidos na atividade tripanocida das substâncias. Além disso, que o efeito inibitório sobre a respiração celular parece contribuir para a atividade tripanocida e pode estar envolvido no mecanismo de citotoxicidade destas substâncias. Ainda, que o efeito inibitório sobre a enzima ferro superóxido dismutase (Fe- SOD) de Trypanosoma cruzi parece ser um dos principais mecanismos envolvidos na atividade tripanocida das substâncias. / In this work the compounds methylpluviatolide (1), matairesinol (7), hinokinin (11), cubebin (17) and its derivatives bearing some structural modifications were submitted to in vitro trypanocidal and citotoxic assays. The compounds do not show significant citotoxicity for the LLC-MK2 cells used. In the in vitro trypanocidal assays, the compounds more active against the different strains and forms of T. cruzi were the dimethoxymorelensin (8) and hinokinin (11). These compounds and cubebin (17) were submitted to in vivo trypanocidal assay. The compounds display significant modifications on the experimental chagasic infection. However, for both strains, Y and BOL, only the 8 displayed similar effect of the benznidazole. The BOL strain was more resistant than Y strain to treatment with 11 and 17. Some metabolic routes were evaluated as compounds action mechanism. The compounds do not showed inhibitory activity under enzyme glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) of Trypanosoma cruzi, they do not induced the production of H2O2 and others peroxides and also do not induced the nitric oxide production, instead some compounds decrease this production. On the other hand, they showed inhibitory effect under the cellular respiration and the enzyme iron superoxide dismutase (Fe-SOD) of Trypanosoma cruzi. In addition, it was demonstrated that on system cells free, the compounds do not showed free radicals scavenger activity and that the treatment with the compound 8, evaluated in electron microscopy, display nuclear alterations on epimastigotes forms, suggesting an inhibitory effect on T. cruzi DNA and RNA biosynthesis. In conclusion, the compounds trypanocidal activity is promising and the production of H2O2 and others peroxides, the activity under enzyme glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) of Trypanosoma cruzi, and the induction of nitric oxide production seem do not be involved in the trypanocidal and citotoxity activity of these group of compounds. The inhibitory effect under cellular respiration seems to be contributing for trypanocidal activity and may be involved on its citotoxic mechanism. Moreover, the inhibitory effect under the enzyme iron superoxide dismutase (Fe-SOD) of Trypanosoma cruzi seems to be the main mechanism involved on trypanocidal activity of these compounds.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A doença de Chagas é endêmica na América Latina sendo considerada uma doença negligenciada com grande impacto socioeconômico. A infecção é causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi que é transmitido pela forma vetorial, entre outros mecanismos. O tratamento consiste basicamente no uso de dois fármacos, o benznidazol e o Nifurtimox que apresentam uma série de efeitos colaterais e atuam muito pouco nas formas amastigotas intracelulares o que faz com que o tratamento atual seja restrito e insatisfatório.Várias atividades farmacológicas foram atribuídas ao lapachol e a pterocarpanos, tais como atividade antitumoral e antiparasitária. Devido a esse potencial foi sintetizado uma molécula híbrida, a pterocarpanoquinona LQB-118, e algumas moléculas derivadas. A LQB-118 mostrou anteriormente atividade antitumoral e anti-Leishmania. O objetivo do presente trabalho foi investigar a atividade in vitro da LQB-118 e suas moléculas derivadas sobre o Trypanosoma cruzi clone Dm28c. Para avaliação inicial do efeito anti-parasitário das moléculas, amastigotas intracelulares, tripomastigotas metacíclicos e epimastigotas foram incubados com 20 M das LQBs 118, 168, 187, 182 e 236. A LQB-118 demonstrou atividade antiparasitária nas três formas evolutivas (90% na forma amastigota, 44% na forma tripomastigota e 70% na forma epimastigota) do parasito, enquanto as moléculas derivadas não mostraram atividade significativa. Sendo assim os estudos foram continuados com a molécula LQB-118. A ação da LQB-118 sobre as amastigotas intracelulares foi dose dependente, com redução do índice de infecção em 81% e 88% nas concentrações de 20 e 30 M respectivamente. Já sobre tripomastigotas, a LQB-118 foi menos ativa reduzindo a mobilidade dessas formas em até 45% a 30 M. Sobre a forma epimastigota a ação foi dose-dependente chegando a inibir 96% o crescimento dos parasitos a 20 M, com alterações da morfologia tais como arrendondamento do corpo celular e perda do flagelo. A dose capaz de inibir 50% foi de 4,2 M para amastigota intracelular e 38,1 M para tripomastigotas. Para macrófagos, a LC50 ficou em 40 M, uma concentração quase dez vezes maior que a IC50 para amastigotas. A capacidade das formas amastigotas intracelulares se diferenciarem em tripomatigotas e lisar os macrófagos foi avaliada após o tratamento com a LQB-118 por 72h. Observou-se um atraso do ciclo intracelular do parasito de modo dose-dependente, onde na concentração de 30 M o surgimento de tripomastigota foi no 9 dia enquanto nos controles foi no 5 dia de cultura. Para delinear o mecanismo de ação, foi avaliado o efeito direto sobre o parasito como a indução da fragmentação de DNA. A análise de indução da fragmentação do DNA feita pela marcação pelo TUNEL mostrou que o tratamento com a LQB-118 induziu seletivamente a fragmentação do núcleo das amastigotas enquanto o núcleo dos macrófagos se mantiveram íntegros. Macrófagos peritoneais pré-tratados com LQB-118 por 24 horas foram capazes de reduzir o número de amastigotas após 72h de cultivo na ausência da molécula, mas sem alteração na produção de óxido nítrico. Esses resultados mostram que a LQB-118 é ativa contra o T. cruzi, principalmente sobre a forma amastigota intracelular, que é a forma presente na fase crônica da infecção. O mecanismo de ação sugere que a LQB-118 é capaz de ser seletivamente tóxica para o parasito e também ativar os mecanismos microbicidas dos macrófagos de modo independente da produção de óxido nítrico. / Chagas disease is endemic in Latin America being considered a neglected disease with high socioeconomic impact. The infection is caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, which is transmitted by the vector form, among other mechanisms. The treatment basically consists of using two drugs, benznidazole and nifurtimox which presenting several side effects and acts very little on intracellular amastigotes what makes the current treatment is restricted and unsatisfactory. Several pharmacological activities have been attributed to lapachol and pterocarpans, such as antitumor and antiparasitic activity. Because of this therapeutic potential an hybrid molecule was synthesized, a pterocarpanquinone LQB-118, and some derived molecules. The LQB-118 previously showed antitumor and anti-Leishmania activity. The objective of this study was to investigate the in vitro activity of LQB-118 and its derived molecules on Trypanosoma cruzi Dm28c clone. For initial evaluation of the antiparasitic effect of the molecules, intracellular amastigotes, epimastigotes and metacyclic trypomastigotes were incubated with 20 M of LQBs 118, 168, 187, 182 and 236. The LQB-118 showed antiparasitic activity on the three evolutionary forms (90% on amastigote form, 44% on trypomastigote form and 70% on epimastigote form) of the parasite, while derived molecules showed no significant activity. Thus, studies were continued with the molecule LQB-118. The action of LQB-118 on intracellular amastigotes was dose dependent, with reduction of infection index into 81 and 88% at concentrations of 20 and 30 M respectively. In trypomastigotes, LQB-118 was less active reducing the mobility of these forms up to 45% at 30 M. In epimastigote form, the action was dose dependent reaching 96% to inhibit the growth of parasites at 20 M, with morphological changes such as rounding of the cell body and loss of the flagellum. The dose able to inhibit 50% was 4,2 M to intracellular amastigote and 38,1 M to trypomastigote. To macrophages, LC50 was 40 M, a concentration about ten times higher than the IC50 to amastigotes.The ability of intracellular amastigotes differentiate on trypomastigotes and break macrophages was evaluated after the treatment with LQB-118 for 72 hours. There was a delay on intracellular cycle of the parasite in a dose dependent way, where in the concentration of 30 M the trypomastigote emergence was on the 9th day while in controls was on the 5th day of culture. To delineate the mechanism of action, it was evaluated the direct effect on the parasite such as the induction of DNA fragmentation. Analysis of the induction of DNA fragmentation by TUNEL labeling showed that the treatment with LQB-118 induced selectively fragmentation of amastigotess nuclei while macrophagess nuclei remained without fragmentation. Peritoneal macrophages pretreated with LQB-118 for 24 hours were able to reduce the number of amastigotes after 72 hours of culture in absence of the molecule, but without alteration in nitric oxide production. These results show that LQB-118 is active against T. cruzi, mainly on intracellular amastigote form, which is present in the chronic phase of infection. The mechanism of action suggests that LQB-118 can be selectively toxic to parasite and also activate the microbicidal mechanisms of macrophages independently of nitric oxide production.

O zinco é um elemento de grande importância para o desenvolvimento intra-uterino e é usado durante a gravidez para auxiliar o crescimento fetal. A arginina, um aminoácido dibásico, além de ser necessário para o crescimento, apresenta importantes funções biológicas e fisiológicas. Alguns autores mostraram que a ingestão de arginina melhora a resposta imune. Assim, o objetivo desse trabalho foi investigar o papel da suplementação alimentar de L-arginina e zinco na infecção chagásica experimental de ratas prenhes. Para tal, foram utilizadas ratas Wistar infectadas pela cepa Y de Trypanosoma cruzi, no 3º dia da prenhez e tratadas com L-arginina ou sulfato de zinco. Alguns parâmetros foram avaliados como a dosagem de óxido nítrico, citocinas (IFN-?, TNF-?, IL-2, TGF-?, IL-4, IL-10), corticosterona, número de macrófagos, linfoproliferação de esplenócitos, parasitemia e análise histopatológica do coração, placentas e fetos. A administração de zinco e arginina causou redução do parasitismo sanguíneo e cardíaco, ocasionou um aumento significativo nas concentrações de NO e na proliferação de esplenócitos. Além disso, contribuiu para o melhor desenvolvimento fetal. Dessa forma, podemos sugerir que a suplementação com estes elementos pode ser utilizada como uma substância imunomoduladora alternativa e, juntamente com a terapia anti-parasitária específica, minimizar as agressões ao hospedeiro, evitando a administração por longos períodos da droga tripanocida que sabidamente produz sérios efeitos colaterais e teratogênicos. / Zinc is an important element for the intrauterine development and during pregnancy is used to assist fetal growth. Arginine, a dibasic amino acid, besides its importance in the growth process, has important biological and physiological functions. Some authors have reported that daily intake of arginine improves the immune response. The objective of this study was to investigate the role of dietary supplementation of L-arginine and zinc in experimental Chagas disease in pregnant rats. To this end, we used Wistar rats infected with the Y strain of Trypanosoma cruzi, on the 3rd day of pregnancy and treated with L-arginine or zinc sulfate. Some parameters were evaluated such as nitric oxide, cytokines (IFN-?, TNF-?, IL-2, TGF-?, IL-4, IL-10), corticosterone, number of macrophages, lymphocyte proliferation of splenocytes, parasitemia and histopathology of the heart, placenta and fetus. The administration of arginine and zinc caused a reduction in blood and heart parasitism, with a significant increase in the concentrations of NO and proliferation of splenocytes. Moreover, it contributed to a better fetal development. Therefore, we suggest that supplementation with these elements may be used as an alternative immunomodulating substance and together with the specific anti-parasitic therapy minimize the aggressions against the host, avoiding the administration of trypanocidal drugs over long periods that is known to produce serious side effects and teratogenic effects.

Trypanosoma cruzi expressa um grupo de glicoproteínas de superfície, as Tc85, que pertencem à superfamília gênica das gp85/trans-sialidases. Neste trabalho mostramos um modelo de estrutura para um membro desta família, a proteína Tc85-11, a qual tem propriedades adesivas para laminina e para a superfície da célula. Esta estrutura consiste em um domínio N-terminal com pregamento ß-propeller e um domínio C-terminal ß-sandwich conectados por uma um α-hélice longa. A proteína recombinante que corresponde ao domínio amino terminal (Tc85-N), mas não ao domínio carboxi-terminal (Tc85-C), liga-se a laminina de uma maneira específica. Cinco peptídeos sintéticos, contidos no domínio N-terminal, aderem na superfície das células LLC-MK2 e inibem a infecção pelo T. cruzi. Dois destes peptídeos também podem inibir a interação Tc85-N - laminina de modo específico e poderiam representar o sítio de ligação a laminina. Estes resultados reforçam a hipótese que a Tc85-11 é uma proteína multi-adesiva, já que o domínio C-terminal, liga-se a citoqueratina-18. Por outro lado, o tratamento de células em cultura com Tc85-N aumenta a expressão de laminina, efeito já observado in vivo e quando culturas de células foram incubadas com antígenos liberados pelo parasita. A Tc85-11 pode ter, por tanto, um papel relevante na interação do parasita com o hospedeiro modulando ainda a expressão de componentes da matriz extracelular. / Trypanosoma cruzi expresses the Tc85 proteins, a set of surface glycoproteins belonging to the gp85/trans-sialidase supergene family. In this report we show a structure model for Tc85-11 a member of this family, which has adhesive properties to laminin and to the host cell surfaces. That structure consists in an N-terminus β-propeller and a C-terminus β-sandwich domains connected by a long α-helix. The recombinant protein corresponding to the N-domain (Tc85-N), but not to the C-domain (Tc85-C), was able to bind laminin in a specific manner. Five synthetic 20-mer peptides from the N-domain adhere onto LLC-MK2 cell surface and inhibit the T. cruzi infection. Two of these peptides can also inhibit specifically Tc85-N - laminin interaction and may represent the laminin-binding site. These results reinforce the hypothesis that the Tc85-11 protein is a multi-adhesive protein, since it also binds to citokeratin-18 by C-terminus domain. On the other hand, the treatment of host cells with Tc85-N increases the expression of laminin in the cell culture, as was previously reported for treatment with T. cruzi released antigens. In summary, Tc85-11 protein may play an important role in the host-parasite interaction, including the modulation of ECM expression.

Os genes de Prolina racemase (PRACs) são enzimas intracelulares ou secretadas de T. cruzi (TcPRAC); essas enzimas estão envolvidas no metabolismo, diferenciação e virulência. Os genes PRAC foram identificados e caracterizados molecularmente em isolados representantes de toda a diversidade interespecífica de T. cruzi, T. cruzi marinkellei, T. dionisii, T. erneyi, T. rangeli, T. conorhini e T. lewisi. Além dessas espécies de tripanossomas restritas a mamíferos; homólogos de PRAC foram encontrados em tripanossomas de cobra (T. serpentis), crocodilo (T. grayi) e anuro (T. sp. 339). Análises filogenéticas e de sintenia entre homólogos de PRAC suportaram uma historia evolutiva totalmente congruente com as relações evolutivas previamente descritas dentro do gênero Trypanosoma. / Proline racemaces (PRACs) are intracellular or secreted enzymes of Trypanosoma cruzi (TcPRAC), implicated in metabolism, differentiation, virulence and the induction of nonspecific polyclonal B-lymphocyte in the host. We identified and molecularly characterized PRAC genes from isolates representing all intra-specific diversity (TcI-TcVI and Tcbat), T. cruzi marinkellei, T. dionisii, T. erneyi, T. rangeli (isolates of lineages A-E), T. conorhini, and T. lewisi. In addition to these trypanosome species restricted to mammals, PRAC homologs were found in trypanosomes from snake (T. serpentis), crocodile (T. grayi) and anuran (T. sp 339). Phylogenetic and synteny analysis of PRAC homologs supported an evolutionary history totally congruent with the evolutionary relationships within the genus Trypanosoma.