Trypanosoma brucei distribution in the male reproductive system

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2017Trypanosoma brucei is the causative agent of Human African trypanosomiasis, also known as sleeping sickness. Disease progression usually begins with a haemolympathic phase, followed by parasite invasion of the central nervous system. Currently no vaccines are available and a limited range of drugs exists to treat this disease, many of them associated with high toxicity. Recent studies have revealed the presence of trypanosomes in the male reproductive system. When considering trypanocidal drug development reproductive organs are of interest, since parasites that infiltrate and persist in the male gonads may be protected from drugs by the blood-testis barrier. Since there is epidemiological evidence in humans for the sexual transmission of T. brucei, understanding if and how trypanosomes are distributed in the male reproductive system may also help identifying the pathways underlying sexual transmission of the disease. Here we characterized the infection in the mouse male reproductive system using an animal model and showed, through histological analysis, parasites and inflammatory cells infiltrating the male reproductive system later in the infection, especially in the epididymis. Parasite density, determined by quantitative PCR of genomic DNA, confirmed that parasite load increased overtime. Transmission electron microscopy showed that even when found in higher numbers, trypanosomes in the epididymis had severe morphological changes consistent with cell death, possibly due to the immune response seen later on. Overall, we propose that the inflammatory cell infiltration may compromise drug diffusion, enabling reproductive organs to act as a reservoir for parasites. Also, parasite distribution in epididymis may enable sexual transmission. The identification of this reservoir opens new pathways to future research concerning parasite tropism and development of new and more efficient drugs.Trypanosoma brucei é o microorganismo responsável pela tripanossomíase africana humana, também conhecida como doença do sono. A progressão da doença geralmente começa com uma fase hemolinfática, seguida pela invasão parasitária do sistema nervoso central. Actualmente não existem vacinas disponíveis e existe um conjunto limitado de fármacos para tratar esta doença, muitos deles associados a uma elevada toxicidade. Estudos recentes revelaram a presença de tripanossomas no sistema reprodutor masculino. Ao considerar o desenvolvimento de fármacos antitripanossomíase, os órgãos reprodutores são de interesse, uma vez que os parasitas que se infiltram e persistem nas gónadas masculinas poderão estar protegidos dos fármacos pela barreira hemato-testicular. Uma vez que há evidências epidemiológicas da transmissão sexual de T. brucei em seres humanos, perceber como os tripanosomas estão distribuídos no sistema reprodutor masculino também pode ajudar a identificar os caminhos subjacentes à transmissão sexual da doença. Neste projecto caracterizámos a infecção no sistema reprodutor masculino de ratinho utilizando um modelo animal e, através de análises histológicas, identificámos a infiltração do sistema reprodutor masculino por parasitas e células inflamatórias infiltrados numa fase tardia da infecção, especialmente no epidídimo. A quantificação de parasitas, determinada por PCR quantitativo de DNA genómico, confirmou que a carga parasitária aumentou ao longo do tempo. A microscopia eletrónica de transmissão mostrou que, mesmo quando encontrados em maior quantidade, os tripanosomas no epidídimo apresentaram acentuadas alterações morfológicas consistentes com morte celular, possivelmente devido à resposta imune observada numa fase tardia. Em suma, propomos que a infiltração de células inflamatórias poderá comprometer a difusão de fármacos, permitindo que os órgãos reprodutivos atuem como um reservatório de parasitas. Além disso, a distribuição parasitária no epidídimo poderá permitir a transmissão sexual. A identificação deste reservatório abre novos caminhos para pesquisas futuras sobre o tropismo parasitário e o desenvolvimento de novas drogas mais eficazes

Characterisation of microbial attack on archaeological bone

As part of an EU funded project to investigate the factors influencing bone preservation in the archaeological record, more than 250 bones from 41 archaeological sites in five countries spanning four climatic regions were studied for diagenetic alteration. Sites were selected to cover a range of environmental conditions and archaeological contexts. Microscopic and physical (mercury intrusion porosimetry) analyses of these bones revealed that the majority (68%) had suffered microbial attack. Furthermore, significant differences were found between animal and human bone in both the state of preservation and the type of microbial attack present. These differences in preservation might result from differences in early taphonomy of the bones. © 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved