Analysis of mitochondrial enzymatic activity in blood lymphomonocyte fractions during infection with different Trypanosoma cruzi strains

Proinflammatory and inflammatory mediators induced by Trypanosoma cruzi infection increase the oxidative stress, generating toxicity for cells targeting mitochondria of different tissues. We studied the activity of citrate synthase and complexes I-IV of respiratory chain in mitochondria of blood lymphomonocyte fraction, from albino Swiss mice infected with different isolates of T. cruzi, during Chagas disease evolution. Complexes I-IV were modified in infected groups (p<0.05) in all the stages, and an inflammatory process of different magnitudes was detected in the heart and skeletal muscle according to the isolate. The citrate synthase activity presented modifications in the SGO Z12 and the Tulahuen group (p<0.05). Hearts showed fiber fragmentation and fibrosis; skeletal muscle presented inflammatory infiltrates and in the Tulahuen infected group, there were also amastigote nests. The inflammatory processes produced an oxidative stress that induced different alterations of mitochondrial enzymes activities in the lymphomonocyte fraction that can be detected by a simple blood extraction, suggesting that they could be used as disease markers, especially in the indeterminate phase of Chagas disease

Mitochondrial dysfunction in skeletal muscle during experimental Chagas disease

Trypanosoma cruzi invasion and replication in cardiomyocytes and other tissues induce cellular injuries and cytotoxic reactions, with the production of inflammatory cytokines and nitric oxide, both sources of reactive oxygen species. The myocyte response to oxidative stress involves the progression of cellular changes primarily targeting mitochondria. Similar alterations could be taking place in mitochondria from the skeletal muscle; if that is the case, a simple skeletal muscle biopsy would give information about the cardiac energetic production that could be used as a predictor of the chagasic cardiopathy evolution. Therefore, in the present paper we studied skeletal muscle mitochondrial structure and the enzymatic activity of citrate synthase and respiratory chain complexes I to IV (CI–CIV), in Albino Swiss mice infected with T. cruzi, Tulahuen strain and SGO Z12 and Lucky isolates, along the infection. Changes in the mitochondrial structure were detected in 100% of the mitochondria analyzed from the infected groups: they all presented at least 1 significant abnormality such as increase in their matrix or disorganization of their cristae, which are probably related to the enzymatic dysfunction. When we studied the Krebs cycle functionality through the measurement of the specific citrate synthase activity, we found it to be significantly diminished during the acute phase of the infection in Tulahuen and SGO Z12 infected groups with respect to the control one; citrate synthase activity from the Lucky group was significantly increased (p b 0.05). The activity of this enzyme was reduced in all the infected groups during the chronic asymptomatic phase (p b 0.001) and return to normal values (Tulahuen and SGO Z12) or increased its activity (Lucky) by day 365 post-infection (p.i.). When the mitochondrial respiratory chain was analyzed from the acute to the chronic phase of the infection through the measurement of the activity of complexes I to IV, the activity of CI remained similar to control in Tulahuen and Lucky groups, but was significantly augmented in the SGO Z12 one in the acute and chronic phases (p b 0.05). CII increased its activity in Tulahuen and Lucky groups by day 75 p.i. and in SGO Z12 by day 365 p.i. (p b 0.05). CIII showed a similar behavior in the 3 infected groups, remaining similar to control values in the first two stages of the infection and significantly increasing later on (p b 0.0001). CIV showed an increase in its activity in Lucky throughout all stages of infection (p b 0.0001) and an increase in Tulahuen by day 365 days p.i. (p b 0.0001); SGO Z12 on the other hand, showed a decreased CIV activity at the same time. The structural changes in skeletal muscle mitochondria and their altered enzyme activity began in the acute phase of infection, probably modifying the ability of mitochondria to generate energy; these changes were not compensated in the rest of the phases of the infection. Chagas is a systemic disease, which produces not only heart damage but also permanent skeletal muscle alterations.Fil: Báez, Alejandra Lidia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Departamento de Fisiología Humana y Física Biomedica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Reynoso, Mercedes María Noel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Departamento de Fisiología Humana y Física Biomedica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Lo Presti, Maria Silvina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Departamento de Fisiología Humana y Física Biomedica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Bazán, Paola Carolina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Departamento de Fisiología Humana y Física Biomedica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Strauss, Mariana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Departamento de Fisiología Humana y Física Biomedica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Miler, Noemí del Carmen. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Departamento de Fisiología Humana y Física Biomedica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Pons, Patricia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Centro de Microscopía Electrónica; ArgentinaFil: Rivarola, Hector Walter. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Departamento de Fisiología Humana y Física Biomedica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Paglini, Patricia Adriana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Departamento de Fisiología Humana y Física Biomedica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; Argentin

Las poblaciones de Trypanosoma cruzi presentes en circulación difieren de aquellas encontradas en el corazón y en el músculo esquelético del mismo huésped durante la etapa aguda de la infección experimental

Diversos estudios han demostrado la alta incidencia de infecciones mixtas (con varias cepas o aislamientos de Trypanosoma cruzi en un mismo individuo) en humanos y vectores, parámetro que podría inuir en la evolución de la enfermedad de Chagas Así, la amplia gama de signos clínicos que caracterizan a esta enfermedad puede explicarse en parte por la heterogeneidad genética del parásito y por la distribución de estos diferentes clones en un mismo individuo. Una de las diferencias que presentan las distintas cepas del parásito es un marcado tropismo tisular diferencial a los órganos del huésped que puede variar en los distintos momentos de la infección.Fil: Moya, Diego. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas; Argentina.Fil: Moya, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; Argentina.Fil: Esteves, Blanca. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas; Argentina.Fil: Esteves, Blanca. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; Argentina.Fil: Bazán, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; Argentina.Fil: Bazán, Carolina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios e Investigación de la Enfermedad de Chagas y Leishmaniasis; Argentina.Fil: Bazán, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Investigación en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Báez, Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; Argentina.Fil: Báez, Alejandra. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudio e Investigación de la Enfermedad de Chagas y Leishmaniasis; Argentina.Fil: Strauss, Mariana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudio e Investigacón de la Enfermedad de Chagas y Leishmaniasis; Argentina.Fil: Strauss, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; Argentina.Fil: Miler, Noemí. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas; Argentina.Fil: Miler, Noemí. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; Argentina.Fil: Rivarola, Walter. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudio e Investigacón de la Enfermedad de Chagas y Leishmaniasis; Argentina.Fil: Rivarola, Walter. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Cátedra de Física Biomédica; Argentina.Fil: Rivarola, Walter. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Cátedra de Física Biomédica; Argentina.Fil: Paglini, Patricia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudio e Investigacón de la Enfermedad de Chagas y Leishmaniasis; Argentina.Fil: Paglini, Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Investigación en Ciencias de la Salis; Argentina.Fil: Lo Prestti, Silvina Andrea. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Estudios e Investigación de la Enfermedad de Chagas y Leishmaniasis; Argentina.Fil: Lo Prestti, Silvina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Investigación en Ciencias de la Salud; Argentina.Otras Medicina Básic

Quantitative PCR and unconventional serological methods to evaluate clomipramine treatment effectiveness in experimental Trypanosoma cruzi infection

Clomipramine (CLO), a tricyclic antidepressant drug, has been used for the treatment of mice infected with Trypanosoma cruzi. In this work we evaluated the effectiveness of CLO treatment upon T. cruzi-infected mice in the chronic phase of the experimental infection using Quantitative polymerase chain reaction (qPCR) and recombinant ELISA. Sixty Swiss albino mice were inoculated with 50 trypomastigote forms of T. cruzi (Tulahuen strain). CLO treatment consisted of 5 mg/kg/day during 60 days by intraperitoneal injection, beginning on day 90 post infection (p.i) when the mice presented electrocardiographic (ECG) alterations compatible with the chronic phase of the disease. The evolution of experimental infection and the treatment efficacy were studied through survival, electrocardiography, serology using a mixture and individual (1, 2, 13, 30, 36 and SAPA) recombinant proteins from epimastigotes and trypomastigotes of T. cruzi; and qPCR on days 180 and 270 p.i. CLO treatment in the chronic phase decreased the parasite load, reduced the levels of antibodies against antigen 13 throughout 270 days p.i and reversed the ECG abnormalities in the treated animals, from 100% of the mice with alterations at the beginning of the treatment to only 20% of the mice with alterations by day 270 p.i. This study shows that qPCR and the use of recombinant antigens are more sensitive to evaluate the effectiveness of the treatment and proves that clomipramine may be considered as a new chemotherapy for the chronic phase of the disease.Fil: Bazán, Paola Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Departamento de Fisiología Humana y Física Biomedica. Cátedra de Física Biomedica; ArgentinaFil: Lo Presti, Maria Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Strauss, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Báez, Alejandra Lidia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Miler, Noemí del Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Paglini, Patricia Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Rivarola, Hector Walter. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; Argentin