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Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Toxoplasma gondii, agente etiológico da toxoplasmose, é um parasito intracelular obrigatório que infecta qualquer célula nucleada. Os felídeos são os únicos hospedeiros definitivos no ciclo de vida deste parasito, e suas células epiteliais intestinais são o nicho exclusivo para o desenvolvimento do ciclo sexuado do protozoário. A liberação de oocistos nas fezes de felinos contaminam o meio ambiente e este é o principal fator que explica a distribuição mundial da toxoplasmose. A infecção dos hospedeiros intermediários por oocistos, como aves e mamíferos de sangue quente, incluindo o homem, leva à formação de cistos teciduais, ampliando a transmissão do parasito, por meio do consumo de carne crua ou mal cozida. Os mecanismos que regem a diferenciação do T. gondii em células epiteliais e o conhecimento limitado do ciclo sexuado do parasito são as principais justificativas para o desenvolvimento desta tese. O emprego de células de felinos para o estudo da interação do T. gondii é pioneiro, criando novos campos de investigação sobre os aspectos da interação do parasito no hospedeiro definitivo. Assim, linhagens celulares oriundas do epitélio renal de felinos (CRFK) e de macaco verde (Vero), epitélio intestinal de ratos (IEC-6) e cultura primária de enterócitos de felinos (CEIF) foram utilizadas como modelo experimental da infecção pelo T. gondii. O desenvolvimento intracelular do parasito variou com a origem da célula epitelial e também com a relação parasito:célula hospedeira utilizada nos ensaios in vitro. As células de felino, CRFK, foram mais susceptível à infecção por bradizoítos do que as linhagens epiteliais de outras origens
A formação de cistos in vitro foi observada nas células CRFK e Vero ao se utilizar a relação de 1:10 (bradizoíto:célula hospedeira). Culturas de CEIF tiveram sua natureza epitelial revelada pela presença de citoqueratina, expressão de fosfatase alcalina intestinal, presença de microvilosidades e junções intercelulares. A infecção de CEIF com bradizoítos de T. gondii cepa ME49 demonstrou que a carga parasitária foi decisiva para o destino intracelular do parasito: a relação de 1:5 favoreceu a proliferação de taquizoítos e o ciclo lítico; 1:10 foi determinante para o estabelecimento da cistogênese; e estruturas semelhantes a esquizontes foram identificadas quando a carga de 1:20 foi utilizada. A análise morfológica da infecção por períodos de 1 a 9 dias apontou diferentes estágios do parasito em células intestinais de felinos, semelhantes aos observados em estudos in vivo. Explorar esta nova linha de pesquisa, num campo ainda limitado aos ensaios de infecção experimental de gatos e preencher as lacunas no conhecimento da biologia do T. gondii em enterócitos de felinos é inovador e desafiador. Novas perspectivas se abrem, nos estudos dos aspectos moleculares que possam governar esta interação, contribuindo para o desenvolvimento de novas estratégias de intervenção de uma das principais rotas de disseminação da toxoplasmose / Toxoplasma gondii, the etiologic agent of toxoplasmosis, is an obligate intracellular parasite
that infects any nucleated cell. The felines are the only definitive hosts in the life cycle of this
parasite, being the intestinal epithelial cells, the unique niche for the development of
protozoan sexual cycle. The release of oocysts in the feces of cats contaminates the
environment and is the main factor explaining the worldwide distribution of toxoplasmosis.
The infection by oocysts of intermediate hosts, such as warm-blooded birds and mammals,
including man, leads to the formation of tissue cysts, promoting the increase in the parasite
transmission through the consumption of raw or undercooked meat. The mechanisms
involved in T. gondii differentiation in epithelial cells and the knowledge of the parasite sexual
cycle are still unclear, justifying the development of this thesis. The use of feline cells for
study the T. gondii interaction is pioneer, evaluating novel fields of research on aspects of
the parasite relationship in definitive host. Therefore, cell lines derived from feline epithelial
kidney (CRFK) and Green Monkey epithelial kidney (Vero), rat intestinal epithelial (IEC-6)
and primary cultures of feline intestinal epithelial cells (FIEC) were used as an experimental
model for T. gondii infection. The intracellular parasite development was dependent on the
epithelial cell source and on parasite: host cell used in in vitro assays. The feline cells,
CRFK, were more susceptible to bradyzoites infection than epithelium from other sources. In
vitro cyst formation was observed in CRFK and Vero cells by using the ratio 1:10 (bradyzoite:
host cell). CEIF cultures had their epithelial nature revealed by presence of cytokeratin,
intestinal alkaline phosphatase expression, presence of intercellular junctions and microvilli.
The interaction FIEC-T. gondii bradyzoites ME49 strain demonstrated that the parasite load
is crucial to definy the Apicomplexan intracellular destiny: a ratio of 1:5 favored the
tachyzoites proliferation and the lytic cycle; 1:10 was crucial to the establishment of
cystogenesis; and schizont-like structures were identified when the load 1:20 was used.
Morphological analysis of the infection for periods of 1-9a days pointed to the different
parasite stages in the cats gut, as previous observed in in vivo studies. To explore this novel
research line, a still limited field for experimental infection to cats and to fill gaps in the
knowledge of T. gondii biology in cat’s enterocytes is exciting and poorly described. New
perspectives are open to study molecular aspects involved in this interaction, contributing to
the development of alternative intervention strategies of this crucial route of toxoplasmosis
spread. / 2017-07-26
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.arca.fiocruz.br:icict/14228 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Muno, Renata Morley de |
| Contributors | Levy, Claudia Masini d´Avila, Carvalho, Laís de, Vommaro, Rossiane Claudia, Barreto, Rubem Figueiredo Sadok Menna, Pons, Andrea Henriques, Barbosa, Helene Santos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ, instname:Fundação Oswaldo Cruz, instacron:FIOCRUZ |
| Rights | Restricted Acess, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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