Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The pathogenesis of Trypanosoma evansi (T. evansi) infection on central and peripheral nervous
system (CNS) and immunologic system it is not completely understood. This study was conducted to
investigate the effects of infection by T. evansi on the behavioral performance of rats, relating them to
neurochemical alterations of the glutamatergic system and activity of important enzymes such as Ca2 +
ATPase, Na + / K + ATPase and acetylcholinesterase (AChE) in the brain. Furthermore, we evaluated
the activity of AChE in the T. evansi, using a biochemical protocol and discussed some possibilities for
the interaction between the presence of this enzyme in the parasite and its possible relation with the
host. Also, we investigated the in vivo effect of curcumin as an antitrypanosomal agent to contribute in
the search for new therapies. To this end, we conducted a series of studies, as follow that are
presented as scientific articles: in the Article I are presented data from rats experimentally infected
with T. evansi and in which the activity of AChE in total brain, cerebellum and blood and plasma
butyrylcholinesterase activity on days 3 (T3) and 5 (T5) post infection (pi) were evaluated. In the
Article II trypanosomes were isolated by Dietil Amino Etil-celulose column to perform enzymatic
assays of AChE activity in the parasite. Article III presents the results of daily oral administration of
Curcumin (20 or 60 mg / kg) as a preventive treatment (for 30 or 15 days pre-infection) or as curative
treatment (for 15 days pi) for T. evansi infection in rats. The animals were evaluated for parasitemia,
proinflammatory cytokines (IFN-γ, TNF-α, IL-1, IL-6) and anti-inflammatory (IL-10) in plasma. Also
blood AChE activity was studied. In the manuscript I were evaluated behavioral changes (memory and
anxiety), glutamate uptake, activity of AChE and ATPases (Ca +2 and Na +, K +) in brain structures of
T. evansi infected rats (5 and 30 dpi). Together these studies suggest that rats infected with T. evansi
have cognitive impairment, probably caused by changes on energy metabolism (ATPases) and in the
cholinergic and glutamatergic systems. That way, alterations observed during behavioral tests
probably indicate the progression of clinical disease as a result of neurochemical dysfunction. It was
also demonstrated that it is possible to biochemically detect the AChE activity in the T. evansi and this
could cause the hydrolysis of acetylcholine in the parasite. It was also demonstrated that pretreatment
with curcumin induces immunomodulatory effects, altering inflammatory cytokines and activity of
AChE in rats infected with T. evansi. The treatments reduced parasitic load and mortality. Therefore,
curcumin should be considered as a feeding supplement in trypanosomiasis endemic areas. / Com este trabalho, buscou-se compreender os mecanismos da patogenia do Trypanosoma evansi no
sistema nervoso central (SNC), periférico e imunológico. Para isso, foram avaliados os efeitos da
infecção por T. evansi sobre o desempenho comportamental de ratos, relacionando-os com
alterações neuroquímicas do sistema glutamatérgico e com as atividades de importantes enzimas
cerebrais como a Ca+2ATPase, a Na+/K+ATPase e a acetilcolinesterase (AChE). Avaliou-se também,
a atividade da AChE no T. evansi usando um protocolo de bioquímica, buscando discutir
algumas possibilidades de interação entre a presença desta enzima no parasita e suas possíveis
relações com o hospedeiro. Também, foi investigado o efeito in vivo da curcumina como agente
tripanocida, a fim de contribuir na busca de novas terapias. Com estes propósitos, foram
realizadas varios estudos, sendo: no artigo I buscou-se avaliar se a infecção pelo protozoário
altera o sistema colinérgico. Para isso, foram utilizados ratos experimentalmente infectados com
T. evansi e avaliada a atividade da AChE no cérebro total, no cerebelo e no sangue e a atividade
da butirilcolinesterase plasmática nos dias 3 e 5 pós infecção (pi); no artigo II tripanossomas
foram isolados por coluna de dietilaminoetilcelulose para realizar ensaios enzimáticos da
atividade da AChE no parasito; no artigo III doses diárias de Curcumina (20 ou 60 mg / kg)
diluída em óleo de milho foram administradas diariamente por via oral (gavagem) como
tratamento preventivo (30 ou 15 dias pré-infecção) e como tratamento durante quinze dias pi. Os
animais foram avaliados quanto a parasitemia, as citocinas pró-inflamatórias (IFN-γ, TNF-α, IL-1,
IL-6) e anti-inflamatória (IL-10) plasmáticas e a atividade sanguínea da AChE; no manuscrito I
foram avaliadas as alterações comportamentais (memória e ansiedade), a captação de
glutamato, atividade da AChE e das ATPases (Ca +2 e Na +, K +) nas estruturas encefálicas nos
dias 5 e 30 de ratos infectados com T. evansi. Com estes estudos, pode-se concluir que ratos
infectados com T. evansi apresentam déficit cognitivo, provavelmente causados por alterações
nos parâmetros do metabolismo energético (ATPases) e nos sistemas colinérgico e
glutamatérgico, sugerindo que as alterações observadas durante testes comportamentais
provavelmente indicam uma disfunção neuroquímica. Também foi demonstrado que é possível
detectar bioquimicamente a atividade da AChE no T. evansi e esta deve ser responsável pela
hidrólise da acetilcolina no parasita. Quando os animais infectados foram tratados com
curcumina demonstrou-se que o pré-tratamento com este composto induz efeitos
imunomodulatórios, alterando os parâmetros inflamatórios tais como as citocinas e a atividade da
AChE sanguínea. Desta forma, sugere-se que a curcumina pode ser utilizada como um
suplemento alimentar em áreas endêmicas de tripanossomíase, uma vez que reduziu a carga
parasitária e a mortalidade em ratos infectados com T. evansi, contribuindo assim com novas
alternativas de tratamento.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/4473 |
| Date | 20 May 2013 |
| Creators | Wolkmer, Patricia |
| Contributors | Mazzanti, Cinthia Melazzo Andrade, Prigol, Marina, Vogel, Fernanda Silveira Flôres, Leal, Marta Lizandra do Rêgo, Schmatz, Roberta |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica Toxicológica, UFSM, BR, Bioquímica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 200800000002, 400, 500, 300, 300, 300, 500, 500, 7b1818e4-b459-4c88-84ca-e98b413246dc, ab5d4c93-7843-40e0-83e9-ca89172c6174, 105a1dd4-1539-42e4-98da-9b7c360e2550, 133d0baf-08a9-4008-a4ba-f2449c378fa2, 68ac6925-4cbd-4d8b-9bf4-f271df9604cc, 93d21eda-c93f-40ee-bff5-91b523e844b3 |
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