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Previous issue date: 2014-06-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Schistososmiasis is a chronic endemic infection caused by parasites of the genus Schistosoma, and it occurs in 74 countries in Africa, South America and Asia. The three main agents of this infection in humans are: Schistosoma mansoni and Schistosoma japonicum, that cause the hepatic-intestinal disease, and Schistosoma haematobium, responsible for the genitourinary infection. Despite the effective treatment like praziquantel, schistososmiasis remains as the second most prevalent parasitic disease in the world. Diagnosis of the intestinal schistososmiasis is achieved through the direct visualization of the eggs in fecal samples. The current method recommended by the World Health Organization in epidemiological studies is the Kato-Katz method. Despite it being simple and cheap, in areas of low endemicity this technique loose sensibility, leading to the occurrence of false-negative cases and underestimation of the prevalence in the studied area. Helmintex? is a coproparasitological method highly sensitive that allows the isolation of Schistosoma eggs from 30 grams of feces, based in the interaction between the eggs and paramagnetic microspheres in a magnetic field. However, this method demands time and specialized equipment, being of difficult manipulation in work field. The mechanism that promotes the interaction between the paramagnetic spheres with the Schistosoma eggs is not known. Considering the necessity of sensitive diagnostic tools of easy applicability in epidemiological studies in low endemicity areas, this work has the purpose to study the surface physical-chemical characteristics of S. mansoni and S. japonicum eggs, in order to enhance the efficiency of the Helmintex? method. S. mansoni and S. japonicum eggs were isolated from livers of experimentally infected mice. The eggs were submitted to morphological and structural analysis using Scanning and Transmission Electron Microscopy and elemental analysis using Energy Disperssion Spectroscopy. The magnetic susceptibility was determined using SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) and the concentration of the chemical elements was determined through Atomic Emission Spectroscopy. Experiments to elucidate the interaction properties of the eggs of the eggs and the microspheres were conducted incubating the eggs from both species with different paramagnetic microspheres. The results show that the egg surface of both species is recovered by a dense layer of microspines, being those shorter and less spaced in S. mansoni. The eggs spontaneously bind the particles, with a greater preference for magnetic material. S. japonicum eggs have a higher affinity for paramagnetic microspheres than S. mansoni eggs. The presence of streptavidin in the surface of the microspheres enhances the affinity of both species for non-magnetic material, however it decreases the affinity for paramagnetic microspheres. Despite the presence of iron in the eggshell of S. mansoni and S. japonicum, the origin of the interaction does not seem to be magnetic, but, based in the difference of electrostatic charges present in the surface of the eggs and the microspheres. The continuity of this study is important to determine the physical-chemical characteristics of eggs from human feces, and it can lead to the upgrading and optimization of the Helmintex? method. Studies using Atomic Force Microscopy are in progress. / A esquistossomose ? uma infec??o cr?nica end?mica causada por parasitos do g?nero Schistosoma, e ocorre em pa?ses 74 pa?ses na ?frica, Am?rica do Sul e ?sia. Os tr?s principais agentes desta infec??o em humanos s?o: Schistosoma mansoni e Schistosoma japonicum, causadores da doen?a hepato-intestinal, e Schistosoma haematobium, respons?vel pela infec??o genitourin?ria. Apesar de haver tratamento efetivo como o praziquantel, a esquistossomose permanece como a segunda infec??o parasit?ria mais prevalente no mundo. O diagn?stico da esquistossomose intestinal ? feito atrav?s da direta visualiza??o dos ovos em amostras fecais. O m?todo atualmente recomendado pela Organiza??o Mundial de Sa?de em estudos epidemiol?gicos ? o m?todo de Kato-Katz. Apesar de simples e barato, em ?reas de baixa endemicidade esta t?cnica perde sensibilidade, levando ? ocorr?ncia de casos falso-negativos e subestima??o da preval?ncia da ?rea estudada. O Helmintex? ? um m?todo coproparasitol?gico altamente sens?vel que permite o isolamento de ovos de Schistosoma ? partir de 30 gramas de fezes, baseado na intera??o entre os ovos e esferas paramagn?ticas em um campo magn?tico. Entretanto, este m?todo demanda tempo e equipamentos especializados, sendo de dif?cil manipula??o em estudos de campo. O mecanismo que promove a intera??o das esferas paramagn?ticas com os ovos de Schistosoma n?o ? conhecido. Tendo em vista a necessidade de ferramentas diagn?sticas sens?veis e de f?cil aplicabilidade em estudos epidemiol?gicos em ?reas de baixa transmiss?o, este trabalho tem por objetivo estudar caracter?sticas f?sico-qu?micas da superf?cie dos ovos de S. mansoni e S. japonicum, afim de aprimorar a efici?ncia do m?todo Helmintex?. Ovos de S. mansoni e S. japonicum foram isolados de f?gados de camundongos experimentalmente infectados. Os ovos foram submetidos ? analise morfol?gica e estrutural utilizando Microscopia Eletr?nica de Varredura e Transmiss?o e an?lise elementar utilizando Espectroscopia por Dispers?o de Energia. A susceptibilidade magn?tica foi determinada utilizando-se o SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) e a concentra??o dos elementos qu?micos foi determinada atrav?s de Espectroscopia por Emiss?o At?mica. Experimentos para elucidar as propriedades de intera??o dos ovos e das microesferas foram conduzidos incubando ovos de ambas as esp?cies com diferentes microesferas paramagn?ticas. Os resultados mostram que a superf?cie do ovo de ambas as esp?cies ? recoberta por uma camada densa de microespinhos, sendo estes mais curtos e menos espa?ados em S. mansoni. Os ovos espontaneamente ligam-se ?s part?culas, com maior prefer?ncia por material magn?tico. Os ovos de S. japonicum possuem maior afinidade pelas microsesferas paramagn?ticas do que os ovos de S. mansoni. A presen?a de estreptavidina na superf?cie das microesferas aumenta a afinidade de ambas as esp?cies por microesferas n?o-magn?ticas, por?m diminui a afinidade por microesferas paramagn?ticas. Apesar da presen?a de ferro na casca do ovo tanto de S. mansoni quanto de S. japonicum, a origem da intera??o n?o parece ser magn?tica, e sim, baseada na diferen?a de cargas eletrost?ticas presentes na superf?cie dos ovos e das microesferas. A continuidade deste estudo ? importante para determinar as caracter?sticas f?sico-qu?micas de ovos provenientes de fezes humanas, e pode levar ao aprimoramento e otimiza??o do m?todo Helmintex?. Estudos utilizando-se Microscopia de For?a At?mica encontram-se em andamento.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.pucrs.br:tede/5912 |
| Date | 27 June 2014 |
| Creators | Candido, Renata Russo Frasca |
| Contributors | Graeff-Teixeira, Carlos |
| Publisher | Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, Programa de P?s-Gradua??o em Biologia Celular e Molecular, PUCRS, Brasil, Faculdade de Bioci?ncias |
| 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:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 8198246930096637360, 600, 600, 600, 600, 36528317262667714, -3439178843068202161, 2075167498588264571 |
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