Caracterização biológica e molecular de cepas de Trypanosoma cruzi isoladas durante o surto de doença de Chagas agudo em Santa Catarina: [dissertação]

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2010Estudos moleculares e de biologia demonstram que o táxon Trypanosoma cruzi é composto por diferentes linhagens. Em 2005, foi descrito um surto de doença de Chagas Agudo (DCA) no município de Navegantes em Santa Catarina associado ao consumo de caldo de cana contaminado com o T. cruzi. Análises moleculares identificaram as linhagens TcI em gambás (cepas SC90 e SC91), TcI/TcII em triatomíneos (cepas SC92 e SC93) e TcII em pacientes (cepas SC94-SC102). Neste sentido, o presente trabalho objetivou estudar possíveis mecanismos envolvidos na seleção de populações do grupo TcII em infecções humanas ocasionadas por cepas mistas TcI/TcII de T. cruzi. Para tanto, as cepas SC90, SC92, SC93, SC94, SC95, SC96 e Y foram utilizadas nos ensaios de lise pelo sistema complemento, interação com macrófagos murino e humano na presença e ausência de soro imune e IFN-?, ensaios de Western blot e cinética da proporção das linhagens TcI e TcII em cepas mistas após diferentes passagens em macrófagos humanos por meio de PCR semiquantitativo e PCR quantitativo. Os ensaios de lise pelo sistema complemento não mostraram diferenças de sensibilidade entre as cepas estudadas. Já nos estudos de interação T. cruzi-macrófagos murinos verificou-se um aumento na taxa de infecção e no número médio de amastigotas quando formas tripomastigotas das diferentes cepas foram previamente incubadas com soro chagásico. Além disso, as cepas do grupo TcII apresentaram uma maior taxa de infecção em macrófagos e após 72 horas de interação, apresentaram valores médios do número de amastigotas duas vezes superiores ao observado para cepas TcI. Contudo, não houve diferença significativa no número médio de amastigotas no tempo inicial de infecção entre TcI e TcII. Ensaios de Western blot confirmaram uma maior expressão da gp82 em formas tripomastigotas das cepas TcII. Macrófagos ativados com IFN-? infectados com as cepas Y, SC90 e SC96 foram capazes de controlar a proliferação dos parasitos independente da cepa utilizada, de forma dependente da NOS2. A análise da proporção de TcI e TcII nas cepas mistas SC92, SC93 e na mistura artificial, SC90+SC96, antes e após a conclusão do ciclo biológico em macrófagos murinos revelou uma alteração no perfil molecular dessas cepas, sendo observado um completo desaparecimento do fragmento de DNA de 200 pb (TcI) na cepa mista artificial (SC90+SC96), enquanto nas cepas SC92 e SC93 verificou-se uma diminuição de cerca de 3 vezes na intensidade do fragmento de 200 pb. Quando os ensaios foram realizados com a cepa SC92 (três passagens seriadas em macrófagos humanos), constatou-se um progressivo aumento na proporção de TcII, uma vez que a proporção inicial era de 77,4% para TcI e 22,6% para TcII e após a terceira passagem foi verificado 93,2% para TcII. Em conjunto, estes resultados sugerem que a manutenção de populações de T. cruzi II em infecções humanas ocasionadas por cepas mistas pode estar relacionada com características intrínsecas do parasito, como a capacidade infectiva e o tempo de duplicação intracelular. Embora seja ainda possível que mecanismos efetores dos macrófagos estejam envolvidos com essa seleção

Levantamento soro-epidemiológico da infecção pelo vírus da Anemia Infecciosa Eqüina, da Influenza Eqüina-2 e do Herpesvírus Eqüino-1 em rebanhos do sul do Estado do Pará, Brasil

Os vírus da anemia infecciosa eqüina (EIAV), da influenza eqüina tipo 2 (EIV-2) e o herpesvírus eqüino tipo 1 (EHV-1) são agentes causadores de enfermidades que podem causar graves prejuízos econômicos. O objetivo deste presente estudo foi estimar a freqüência de anticorpos contra o EIAV, EIV-2 e o EHV-1 em rebanhos do sul do Estado do Pará, Brasil. Os anticorpos contra EIAV, EIV-2 e EHV-1 foram detectados pelo teste de IDGA, pelo método de inibição da hemaglutinação e pela técnica de soroneutralização (TCID50 =100), respectivamente. Amostras de sangue de 672, 514 e de 506 equídeos saudáveis e sem histórico de vacinação contra nenhum dos três vírus foram testadas, respectivamente, para EIAV, EIV-2, EHV-1. A seguinte freqüência de soro reativos foi observada: 1,34% para o EIAV; 35,79% para o EIV-2; 45,45% para o EHV-1. Estes resultados indicam que estes agentes estão presentes no rebanho paraense e a adoção de medidas de manejo e profilaxia devem ser priorizadas, garantindo deste modo, a prosperidade da eqüideocultura brasileira.Equine infectious anemia virus (EIAV), equine influenza virus type 2 (EIV-2) and equine herpesvirus type 1 (EHV-1) are the causal agents of diseases that may bring economical losses. The aim of this present study was to estimate the frequency of antibodies against EIAV, EIV-2 and EHV-1 in herds of south Pará State, Brazil. Antibodies against EIAV, EIV-2 and EHV-1 were detected by AGID, hemagglutination inhibition method and serum neutralization technique (TCID50 =100), respectively. Blood samples of 572, 514, and 506 healthy equine unvaccinated against any of the three viruses were tested, respectively, for EIAV, EIV-2 and EHV-1. The following frequencies of serum reactors animals were observed: EIAV,1,34%; EIV-2, 35,79%; EHV-1, 45,45%. These results show that the agents are present in herds from Pará herds and the adoption of measures of management and prophylaxis should be prioritized, ensuring, thereby, the prosperity of brazilian's breeding equine

Scaffold proteins LACK and TRACK as potential drug targets in kinetoplastid parasites: Development of inhibitors

Parasitic diseases cause similar to 500,000 deaths annually and remain a major challenge for therapeutic development. Using a rational design based approach, we developed peptide inhibitors with anti-parasitic activity that were derived from the sequences of parasite scaffold proteins LACK (Leishmania's receptor for activated C-kinase) and TRACK (Trypanosoma receptor for activated C-kinase). We hypothesized that sequences in LACK and TRACK that are conserved in the parasites, but not in the mammalian ortholog, RACK (Receptor for activated C-kinase), may be interaction sites for signaling proteins that are critical for the parasites' viability. One of these peptides exhibited leishmanicidal and trypanocidal activity in culture. Moreover, in infected mice, this peptide was also effective in reducing parasitemia and increasing survival without toxic effects. The identified peptide is a promising new anti-parasitic drug lead, as its unique features may limit toxicity and drug-resistance, thus overcoming central limitations of most anti-parasitic drugs. (C) 2016 The Authors. Published by Elsevier Ltd on behalf of Australian Society for Parasitology.National Institutes of HealthStanford Univ, Sch Med, Dept Chem & Syst Biol, Stanford, CA 94305 USAUniv Sao Paulo, Inst Quim, Dept Bioquim, BR-05508 Sao Paulo, SP, BrazilMcGill Univ, Res Inst, Natl Reference Ctr Parasitol, Montreal, PQ, CanadaUniv Autonoma Yucatan, Ctr Invest Reg Dr Hideyo Noguchi, Parasitol Lab, Merida, Yucatan, MexicoStanford Univ, Biomat & Adv Drug Delivery Lab, Stanford, CA 94305 USAUniv Estadual Campinas, Inst Chem, Campinas, SP, BrazilUniv Fed Sao Paulo, Dept Ciencias Biol, Campus Diadema, Sao Paulo, BrazilMcGill Univ, Inst Parasitol, Quebec City, PQ, CanadaMcGill Univ, Ctr Host Parasite Interact, Quebec City, PQ, CanadaUniv Fed Sao Paulo, Dept Ciencias Biol, Campus Diadema, Sao Paulo, BrazilNIH: TW008781-01C-IDEANIH: AI078505Web of Scienc

Conformational antibodies against classical PKCs and their applications

A família proteína quinases C (PKC) é composta por dez isoenzimas, as quais são capazes de fosforilar resíduos de serina e treonina. A ativação dessas quinases envolve mudanças conformacionais, como a remoção do pseudo-substrato do sítio ativo e associação dessas enzimas com lipídeos em membranas biológicas. Além disso, três fosforilações são importantes para a maturação/ enovelamento da enzima e não estão associadas com o estado de ativação das cPKCs. Apesar dessas quinases estarem envolvidas em vários processos patológicos, como carcinogênese e doenças cardiovasculares, ainda não se estabeleceu a relação entre estado de ativação das PKCs com essas doenças. Isso se deve, em parte, à ausência de ferramentas que possibilitam a distinção das formas ativas e inativas das PKCs. Na presente tese, baseando-se em mudanças conformacionais sofridas pelas PKCs durante o processo de ativação, dois anticorpos contra cPKCs ativas foram racionalmente desenvolvidos, sendo um anticorpo policlonal (anti-C2Cat) e outro monoclonal (4.8E). O anticorpo anti-C2Cat foi desenvolvido a partir de imunização de coelhos com um peptídeo localizado na região de interação entre os domínios C2 e catalítico na PKC inativa. Já o anticorpo monoclonal 4.8E foi produzido após a imunização de camundongos Balb/ C com extrato de proteínas proveniente de células HEK293T superexpressando formas constitutivamente ativas da PKCβI. A seletividade de anti-C2Cat e 4.8E por cPKCs ativas foi demonstrada por ensaios de ELISA e de imunoprecipitação, sendo que os anticorpos sempre apresentaram maior afinidade por cPKCs ativas purificadas, superexpressas ou mesmo as endógenas. O anticorpo anti-C2Cat foi capaz de monitorar a dinâmica espaço-temporal da ativação das cPKCs em linhagens de neuroblastoma (Neuro-2A e SK-N-SH) estimuladas com PMA, morfina, ATP ou glutamato por diferentes tempos. Ainda, um maior conteúdo de cPKCs ativas foi detectado por anti-C2Cat na linhagem de câncer de mama MDA-MB-231 (triplo- negativa) do que em células MCF-7 (ER+). Em acordo com esses dados, anti-C2Cat identificou uma maior ativação de cPKCs em tumores mais agressivos de câncer de mama (subtipo triplo-negativo) do que em tumores menos agressivos (ER+, subtipo luminal). Os anticorpos conformacionais anti-C2Cat e 4.8E foram aplicados para elucidar vias de sinalização que levam à carcinogênese em células MDA-MB-231, por meio da realização de ensaios de co-imunoprecipitação, seguida pela identificação das proteínas por espectrometria de massas. Usando essa abordagem, os resultados sugerem que as cPKCs ativas possam estar envolvidas com a tradução de proteínas envolvidas na migração celular, como actina. Em conjunto, os resultado obtidos na presente tese demonstram duas formas racionais de desenvolver anticorpos contra cPKCs ativas, sendo que algumas aplicações para estas ferramentas foram demonstradas. Estratégias baseadas em mudanças conformacionais, similares às apresentadas aqui, poderão ser utilizadas para a produção racional de anticorpos contra outras quinases ou proteínasThe protein kinase C family (PKC) is composed of ten isoenzymes, which are capable of phosphorylating serine and threonine amino acid residues. PKC activation involves conformational changes, such as removing the pseudo-substrate from the active site and binding of the enzyme to lipids in biological membranes. In addition, PKC undergoes three phosphorylations that are important for the maturation/ folding of the enzyme and are not linked with activation status. Despite the fact that these kinases are involved in various pathological processes, such as carcinogenesis and cardiovascular disease, a relationship between PKC activation status with these diseases has not yet been established. This is partly due to the lack of tools to detect active PKC in tissue samples. In this thesis, based on conformational changes suffered by PKC during its activation, two antibodies against active cPKCs were rationally developed; a polyclonal antibody (anti-C2Cat) and a monoclonal (4.8E). Anti-C2Cat was produced after immunization of rabbits with a peptide located at the interface between the C2 and catalytic domains of cPKCs in an inactive PKC. The monoclonal antibody 4.8E was produced after immunization of Balb/C mice with total lysates from HEK293T cells overexpressing constitutively active forms of PKCβI. The anti-C2Cat and 4.8E specificity by active cPKCs was demonstrated by ELISA and immunoprecipitation assays, where the antibodies always showed higher affinity to active cPKCs. Anti-C2Cat was able to detect the temporal and spatial dynamics of cPKC activation upon receptor (morphine, ATP or glutamate) or phorbol ester stimulation in neuroblastoma lines (Neuro-2A and SK-N-SH). Futhermore, anti-C2Cat is able to detect active PKC in human tissues. Higher levels of active cPKC were observed in the more aggressive triple negative breast cancer tumors as compared to the less aggressive estrogen receptor positive tumors. Also, both antibodies were applied to study signaling pathways that lead to carcinogenesis in MDA-MB-231 cells by performing co-immunoprecipitation and mass spectrometry. Using this approach, the results suggest that active cPKCs may be involved in translation of proteins involved in cell migration, such as actin. Taken together, the results obtained in this thesis showed two rational ways to develop antibodies against active cPKCs and some applications for these tools were demonstrated. Strategies based on conformational changes, similar to those presented herein may be used for rational production of antibodies against other kinases and proteins