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Transferência de DNA de Trypanosoma cruzi para retrotransposons line-1 de camundongos chagásicos tratados com nitroderivado benzonidazol

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-09-24T15:32:27Z
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2012_AlessandroOliveiraSousa.pdf: 3231529 bytes, checksum: 4d358e0ed623c1ab62cbc13a22bbaf57 (MD5) / As publicações de pesquisadores do Laboratório Multidisciplinar de
Pesquisa em Doença de Chagas, na Faculdade de Medicina da Universidade de Brasília, sugerem que a patogênese da doença de Chagas pode ser explicada pela auto-imunidade de origem genética (Nitz e cols, 2004; Hecht e cols, 2010; Teixeira e cols, 2011). A hipótese que levou as investigações sobre transferência de DNA do Trypanosoma cruzi para o genoma do hospedeiro
mamífero foi feita depois que se observou que coelhos tratados com a droga tripanocida benzonidazol desenvolveram lesões destrutivas no coração com
intensidade semelhante àquela encontrada nos coelhos chagásicos que não
tinham recebido a droga. Entretanto, pesquisadores de outros centros
consideram que o tratamento das infecções pelo T. cruzi com o nitroderivado
benzonidazol é eficaz nos casos agudos da doença. Ademais, há os que tratam
chagásicos com a infecção crônica, na expectativa de aliviar sintomas e
melhorar o prognóstico do caso. Não obstante, vários autores sugerem que o
tratamento com o nitroderivado não elimina a infecção pelo T, cruzi e não
melhora o quadro da doença clínica. Esta polêmica tem mais que importância
semântica, pois, se a quimioterapia da doença de Chagas fosse satisfatória
poderia esclarecer os papéis das infecções persistentes e da autoimunidade na
patogênese da doença. Os estudos prévios de Nitz e cols., 2004; Hecht e cols,
2010; Teixeira e cols, 2011, mostram que sequências de minicírculo de DNA
mitocondrial de T. cruzi (kDNA) integram frequentemente em retrotransposons
LINE-1 no genoma hospedeiro, e sugerem que clones de linfócitos geneticamente modificados atacam e destroem o coração chagásico. Este estudo foi iniciado com o propósito de tentar falsear a teoria da origem genética da autoimunidade na doença de Chagas. Para isto, empregaram-se vários
esquemas terapêuticos pelos quais grupos de camundongos com as infecções recentes pelo T. cruzi eram tratados com o nitroderivado benzonidazol, em dose quatro vezes acima (43 mg/kg) daquela usada para tratar a doença em humanos, e que era utilizado, alternativamente, em combinação com
zidovudina (AZT) e ciprofloxacino (CIPRO), respectivamente, inibidores da transcriptase reversa e da Topoisomerase II. Essas enzimas bloqueiam vias
metabólicas essenciais na integração do kDNA do T. cruzi no genoma (Rosa, 2005). Os resultados da investigação mostraram que os grupos de animais chagásicos tratados apenas com benzonidazol, ou em combinação com os inibidores, tiveram diminuição da quantidade de tripomastigotas de T.cruzi no
sangue. Entretanto, jamais se observou cura parasitológica e imunológica
(ausência de anticorpos específicos) nos animais submetidos aos diferentes
esquemas terapêuticos. Ademais, todos os animais nos grupos tratados obtiveram positividade nos exames PCR específicos para identificação de DNA nuclear (nDNA) e de (kDNA) do protozoário. Diante desses resultados, foram conduzidos experimentos para avaliar se os esquemas terapêuticos
empregados tinham bloqueado a integração do kDNA no genoma dos camundongos, infectados e infectados-tratados. Os resultados desses
experimentos mostraram integrações de kDNA em retrotransposons LINE-1 do genoma de animais chagásicos que foram submetidos aos vários esquemas de tratamento, com frequências similares aquelas documentadas nos genomas dos camundongos controle positivos, infectados com T. cruzi e deixados sem tratamento. As populações de linfócitos T citotóxicos CD8+, γδ, e β (Vβ e Vβ1) atacam e destroem o coração chagásico. O conjunto de resultados desses
experimentos mostra que não foi possível refutar (negar) a teoria auto-imune
da patogênese da doença de Chagas. Lamentavelmente, confirmou-se que o
tratamento das infecções pelo T. cruzi com o nitroderivado é insatisfatório. / The investigations conducted at the Chagas Disease Multidisciplinary Research Laboratory at the Faculty of Medicine of the University of Brasilia suggest that the origin of the pathogenesis of Chagas Disease may be explained by the genetically driven autoimmune rejection of the target host tissues. Early experiments had shown that chagasic rabbits treated with the anti-Trypanosoma cruzi nitroderivative benznidazole developed destructive lesions in the heart similar to those found in chagasic, but untreated animals. This observation led to the hypothesis that the parasite DNA retained in the body could call out autoimmune mechanisms in Chagas disease. This hypothesis spurted further investigations on the transfer of T. cruzi DNA to the host's genome. Inasmuch some researchers continue to believe that the
treatment of the T. cruzi infections with the nitroderivative benzonidazole cure
the Chagas disease, and others argue that the treatment should benefit those
with the acute T. cruzi infections; prescriptions of the nitroderivative to treat the chronic infections aim at the prevention of disease outcome, aleviation of symptoms, and improvement of prognostics are recommended. Nevertheless,
experimental and clinical investigations have shown that the treatment with the
nitroderivative does not eradicate the T. cruzi infections and, therefore, the
prognosis of the disease remains unchanged. This study subject bears practical
importance, because it can show whether or not the chemotherapy of Chagas
disease is satisfactory. Furthermore, its investigation in a suitable animal model
may demonstrate any role played by the parasite persistence in the pathogenesis of the disease. Previous studies (Nitz e cols, 2004; Hecht e cols, 2010; Teixeira e cols, 2011) showed that the mitochondrial DNA minicircle sequence of T. cruzi integrates frequently into LINE-1 of the host's genome, and they suggest that clones of cytotoxic T lymphocytes, undergoing genotype
modifications, attack and destroy the chagasic heart. This study was
undertaken with the aim of falsifying the theory of the genetically driven
autoimmune rejection of the heart in Chagas disease. We used several groups
of mice with the T. cruzi infections, which were treated with the nitroderivative benznidazole four fold (43 mg/kg) above the dose used to treat human Chagas
disease. Also, groups of chagasic mice were treated with benznidazole (43mg/ml) combined with either zidovudine (AZT) or ciprofloxacino (CIPRO), or
with both, inhibitors of reverse transcriptase and of topoisomerase
II,respectively. These enzymes were used to halt metabolic pathways for the
integration of kDNA minicircle sequences into the host cell genome (Rosa,
2005). The results of these investigations showed that animals treated with
benznidazole alone, or in combination with AZT, CIPRO, or with both inhibitors,
diminished the number of T.cruzi trypomastigotes in the blood. However, the
parasitologic cure was never achieved, for specif anti-parasite antibodies
remained in tissues,regardless of the therapeutic regime used. Moreover,
treated mice yielded positive PCR exams that identify the T. cruzi nuclear DNA
(nDNA) and kDNA. Accordingly, further experiments were carried on to finding
out whether the therapeutic regimes used had prevented the kDNA integration
into the chagasic mice genome. These results revealed that the kDNA minicircle
sequences integrated into retrotransposons LINE-1 of mice, which had received
the therapeutic regimes, in a frequence not different from that observed in the
positive control group of T. cruzi-infected mice, which did not receive any
therapeutic regime. It was further shown that subsets of cytotoxic T
lymphocytes CD8+, γδ, and β (Vβ and Vβ1) attacked and destroyed the
chagasic heart. The results of these experiments reveal that it was not possible
to falsify (deny) the genetically driven auto-immune theory that explains the
pathogenesis of Chagas disease. Unfortunately, it was confirmed that the
treatment of the T. cruzi infections with the nitroderivative benznidazole is
unsatisfactory.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/11297
Date26 July 2012
CreatorsSousa, Alessandro Oliveira de
ContributorsTeixeira, Antônio Raimundo Lima Cruz
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Sourcereponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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