Resumo
Xylella fastidiosa is a plant-pathogenic bacterium that lives inside host xylem vessels, where it forms biofilm which is believed to be responsible for disrupting the passage of water and nutrients. Pectobacterium carotovorum is a Gram-negative plant-specific bacterium that causes not only soft rot in various plant hosts, but also blackleg in potato by plant cell wall degradation. Chagas disease, which is caused by Trypanosoma cruzi, has been commonly treated with nifurtimox and benzonidazole, two drugs that cause several side effects. As a result, the use of natural products for treating bacterial and neglected diseases has increased in recent years and plants have become a promising alternative to developing new medicines. Therefore, this study aimed to determine, for the first time, the chemical composition of essential oil from Psidium guajava flowers (PG-EO) and to evaluate its in vitro anti-Xylella fastidiosa, anti-Pectobacterium carotovorum, anti-Trypanosoma cruzi and cytotoxic activities. PG-EO was obtained by hydrodistillation in a Clevenger apparatus while its chemical composition was determined by gas chromatography-flame ionization detection (GC-FID) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Major compounds identified in PG-EO were alpha-cadinol (37.8%), beta-caryophyllene (12.2%), nerolidol (9.1%), alpha-selinene (8.8%), beta-selinene (7.4%) and caryophyllene oxide (7.2%). Results showed that the PG-EO had strong trypanocidal activity against the trypomastigote forms of Trypanosoma cruzi (IC50 = 14.6 ug/mL), promising antibacterial activity against X. fastidiosa (MIC = 12.5 ug/mL) and P. carotovorum (MIC = 62.5 ug/mL), and moderate cytotoxicity against LLCMK2 adherent epithelial cells in the concentration range (CC50 = 250.5 ug/mL). In short, the PG-EO can be considered a new source of bioactive compounds for the development of pesticides and trypanocide drugs.(AU)
Xylella fastidiosa é uma bactéria patogênica que vive dentro dos vasos do xilema hospedeiro, onde forma um biofilme responsável por interromper a passagem de água e nutrientes. Pectobacterium carotovorum é uma bactéria Gram-negativa que causa não só podridão macia em várias plantas hospedeiras, mas também canela-preta na batata por degradação da parede celular da planta. A doença de Chagas, causada pelo Trypanosoma cruzi, é comumente tratada com nifurtimox e benzonidazol, duas drogas que causam vários efeitos colaterais. Como resultado, o uso de produtos naturais para o tratamento de doenças bacterianas e negligenciadas aumentou nos últimos anos e as plantas continuam sendo uma alternativa promissora para o desenvolvimento de novos medicamentos. Portanto, este estudo teve como objetivo determinar, pela primeira vez, a composição química do óleo essencial de flores de Psidium guajava (PG-EO) e avaliar suas propriedades anti-Xylella fastidiosa, anti-Pectobacterium carotovorum, anti-Trypanosoma cruzi e citotóxica in vitro. PG-EO foi obtido por hidrodestilação em um aparelho Clevenger, enquanto sua composição química foi determinada por cromatografia em fase gasosa com detecção por ionização por chama (CG-DIC) e por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG-EM). Os principais compostos identificados no PG-EO foram alfa-cadinol (37,8%), beta-cariofileno (12,2%), nerolidol (9,1%), alfa-selineno (8,8%), beta-selineno (7,4%) e óxido de cariofileno (7,2%). Os resultados mostraram que o PG-EO apresentou forte atividade tripanocida contra as formas tripomastigotas de T. cruzi (CI50 = 14,6 ug/mL), promissora atividade antibacteriana contra X. fastidiosa (MIC = 12,5 ug/mL) e P. carotovorum (MIC = 62,5 ug/mL) e citotoxicidade moderada contra células epiteliais aderentes (LLCMK2) na faixa de concentração (CC50 = 250,5 ug/mL). Em suma, o PG-EO pode ser considerado uma nova fonte de compostos bioativos para o desenvolvimento de pesticidas e drogas tripanocidas.(AU)
Assuntos
Óleos Voláteis , Psidium , Doenças Negligenciadas , Plantas MedicinaisResumo
Abstract Trypanosomiasis, caused by Trypanosoma vivax, is responsible for great economic losses among livestock in Africa and South America. During the life cycle of these parasites, they may present different morphological, metabolic and physiological characteristics depending on the interactions that are encountered at each point of their life cycle. Although T. vivax is frequently reported in the circulation of its mammalian hosts, it has the ability to migrate to the tissues of these individuals. However, this characteristic is poorly understood. In this context, we aimed to investigate the presence of T. vivax and the changes caused in different tissues of experimentally infected goats. Despite the animals were not perfused before tissues collection, using different approaches, we demonstrated its presence in different samples, including in the adipose tissue and skin of infected animals. In addition, a mononuclear inflammatory reaction, mostly characterized by an infiltrate of lymphocytes, plasma cells and macrophages were observed. The results highlight the possibility that, like other trypanosomatids, T. vivax may use these tissues during its life cycle. Future studies aiming to elucidate the length of time for which T. vivax remains active in these sites, and whether it uses these sites as a refuge from trypanocidal drugs, and whether it is capable of recolonizing the blood circulation, are much needed.
Resumo A tripanossomíase, causada por Trypanosoma vivax, é responsável por grandes perdas econômicas na bovinocultura da África e da América do Sul. Durante seu ciclo de vida, o parasita pode apresentar diferentes características morfológicas, metabólicas e fisiológicas em função das interações que ele encontra em cada ponto do seu ciclo. Embora o T. vivax seja reportado, frequentemente, na circulação dos seus hospedeiros mamíferos, o protozoário tem a capacidade de migrar para os tecidos desses indivíduos. Entretanto, essa característica é pobremente conhecida. Neste contexto, o objetivo foi verificar a presença, assim como as alterações causadas pelo T. vivax nos diferentes tecidos de caprinos experimentalmente infectados. Apesar dos animais não terem sido perfundidos antes da coleta dos tecidos, utilizando-se diferentes abordagens, foi evidenciada a presença do T. vivax em diferentes amostras teciduais, incluindo no tecido adiposo e pele dos animais infectados. Além disso, foi observada reação inflamatória mononuclear, caracterizada majoritariamente por infiltrado de linfócitos, plasmócitos e macrófagos. Os resultados evidenciam a possibilidade de que, assim como outros tripanossomatídeos, T. vivax pode usar esses tecidos durante o seu ciclo de vida. São necessários futuros estudos, objetivando elucidar o período em que o T. vivax permanece ativo nesses sítios, se ele utiliza esses locais como refúgio das drogas tripanocidas, e se ele é capaz de recolonizar a circulação sanguínea.
Assuntos
Animais , Tripanossomíase Africana/veterinária , Doenças das Cabras/diagnóstico , Cabras , Tecido Adiposo , Trypanosoma vivax , Estágios do Ciclo de VidaResumo
Abstract Xylella fastidiosa is a plant-pathogenic bacterium that lives inside host xylem vessels, where it forms biofilm which is believed to be responsible for disrupting the passage of water and nutrients. Pectobacterium carotovorum is a Gram-negative plant-specific bacterium that causes not only soft rot in various plant hosts, but also blackleg in potato by plant cell wall degradation. Chagas disease, which is caused by Trypanosoma cruzi, has been commonly treated with nifurtimox and benzonidazole, two drugs that cause several side effects. As a result, the use of natural products for treating bacterial and neglected diseases has increased in recent years and plants have become a promising alternative to developing new medicines. Therefore, this study aimed to determine, for the first time, the chemical composition of essential oil from Psidium guajava flowers (PG-EO) and to evaluate its in vitro anti-Xylella fastidiosa, anti-Pectobacterium carotovorum, anti-Trypanosoma cruzi and cytotoxic activities. PG-EO was obtained by hydrodistillation in a Clevenger apparatus while its chemical composition was determined by gas chromatography-flame ionization detection (GC-FID) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Major compounds identified in PG-EO were -cadinol (37.8%), -caryophyllene (12.2%), nerolidol (9.1%), -selinene (8.8%), -selinene (7.4%) and caryophyllene oxide (7.2%). Results showed that the PG-EO had strong trypanocidal activity against the trypomastigote forms of Trypanosoma cruzi (IC50 = 14.6 g/mL), promising antibacterial activity against X. fastidiosa (MIC = 12.5 g/mL) and P. carotovorum (MIC = 62.5 g/mL), and moderate cytotoxicity against LLCMK2 adherent epithelial cells in the concentration range (CC50 = 250.5 g/mL). In short, the PG-EO can be considered a new source of bioactive compounds for the development of pesticides and trypanocide drugs.
Resumo Xylella fastidiosa é uma bactéria patogênica que vive dentro dos vasos do xilema hospedeiro, onde forma um biofilme responsável por interromper a passagem de água e nutrientes. Pectobacterium carotovorum é uma bactéria Gram-negativa que causa não só podridão macia em várias plantas hospedeiras, mas também canela-preta na batata por degradação da parede celular da planta. A doença de Chagas, causada pelo Trypanosoma cruzi, é comumente tratada com nifurtimox e benzonidazol, duas drogas que causam vários efeitos colaterais. Como resultado, o uso de produtos naturais para o tratamento de doenças bacterianas e negligenciadas aumentou nos últimos anos e as plantas continuam sendo uma alternativa promissora para o desenvolvimento de novos medicamentos. Portanto, este estudo teve como objetivo determinar, pela primeira vez, a composição química do óleo essencial de flores de Psidium guajava (PG-EO) e avaliar suas propriedades anti-Xylella fastidiosa, anti-Pectobacterium carotovorum, anti-Trypanosoma cruzi e citotóxica in vitro. PG-EO foi obtido por hidrodestilação em um aparelho Clevenger, enquanto sua composição química foi determinada por cromatografia em fase gasosa com detecção por ionização por chama (CG-DIC) e por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG-EM). Os principais compostos identificados no PG-EO foram -cadinol (37,8%), -cariofileno (12,2%), nerolidol (9,1%), -selineno (8,8%), -selineno (7,4%) e óxido de cariofileno (7,2%). Os resultados mostraram que o PG-EO apresentou forte atividade tripanocida contra as formas tripomastigotas de T. cruzi (CI50 = 14,6 g/mL), promissora atividade antibacteriana contra X. fastidiosa (MIC = 12,5 g/mL) e P. carotovorum (MIC = 62,5 g/mL) e citotoxicidade moderada contra células epiteliais aderentes (LLCMK2) na faixa de concentração (CC50 = 250,5 g/mL). Em suma, o PG-EO pode ser considerado uma nova fonte de compostos bioativos para o desenvolvimento de pesticidas e drogas tripanocidas.
Resumo
Trypanosomiasis caused by Trypanosoma evansi can seriously affect both domestic and wild animals. This article reports on an outbreak of canine trypanosomiasis on a farm in the Pantanal region of Brazil. The farm had 38 dogs, 20 of which died before receiving veterinary care. The remaining 18 dogs were underwent anamnesisn, clinical examination, hematological and biochemical evaluations. Blood smears and PCR analysis were performed for the diagnosis. The treatment protocols used according to the clinical recovery or parasitological cure of the dogs, using diminazene diaceturate, isometamidium chloride or quinapyramine sulfate. Post-treatment parasitological evaluation was performed by the microhematocrit technique. 7/18 dogs were PCR positive for T. evansi (confirmed by sequencing). There was clinical findings, which were consistent with both the acute and chronic stages of the disease in dogs. The infected dogs all exhibited at least one clinical sign of the disease. The hematological findings were compatible with trypanosomiasis, highlighting the hypochromic microcytic anemia as the main outcome. No treatment protocol was fully effective and the prolonged use of diminazene diaceturate caused the death of an animal. The trypanosomiasis can cause high rates of morbidity and mortality in dogs and difficulty in establishment an effective and safe therapeutic protocol.(AU)
A tripanossomíase causada por Trypanosoma evansi pode acometer gravemente os animais domésticos e selvagens. Este artigo relata um surto de tripanossomíase canina em uma fazenda na região do Pantanal, Brasil. Na fazenda havia 38 cães, 20 dos quais morreram antes de receber cuidados veterinários. Os 18 cães restantes foram submetidos a anamnese, exame clínico, avaliação hematológica e bioquímica. Esfregaços de sangue e análise da PCR foram realizados para o diagnóstico. Os protocolos de tratamento foram utilizados de acordo com a recuperação clínica ou cura parasitológica dos cães, utilizando diaceturato de diminazeno, cloreto de isometamídio ou sulfato de quinapiramina. A avaliação parasitológica pós-tratamento foi realizada pela técnica de microhematócrito. 7/18 cães foram PCR positivos para T. evansi (confirmado por sequenciamento). Os achados clínicos encontrados, foram consistentes com os estágios agudo e crônico da doença em cães. Todos os cães infectados exibiram pelo menos um sinal clínico da doença. Os achados hematológicos foram compatíveis com a tripanossomíase, destacando a anemia microcítica hipocrômica como principal consequência. Nenhum protocolo de tratamento foi totalmente eficaz e o uso prolongado de diaceturato de diminazeno causou a morte de um animal. A tripanossomíase pode causar altas taxas de morbidade e mortalidade em cães e dificultar o estabelecimento de um protocolo terapêutico eficaz e seguro.(AU)
Assuntos
Animais , Cães , Ensaios Clínicos como Assunto , Surtos de Doenças/veterinária , Tripanossomíase/diagnóstico , Tripanossomíase/veterináriaResumo
ABSTRACT: The objective of this study was to investigate the occurrence of trypanosomiasis in a dairy farm in municipality of Timon, State of Maranhão, Brazil. The owner reported abortus, births of weak calves, and mortality of adult animals with progressive weight loss. Visits to the property were carried out to obtain the history, realize animal examination and blood collection for the Woo test, hemograms, serological tests for trypanosomiasis, leptospirosis, and neosporosis and PCR for molecular diagnosis of Trypanosoma vivax. The identification of animals with low values in the hematocrit was the main hematological alteration identified in the herd. Two animals were positive in the Woo test and trypanosomes were visualized in blood smears, confirmed by molecular diagnosis as T. vivax. It was identified that 95.23% (40/42) of the animals with low hematocrit were serologically positive for T. vivax. The conditions identified in the property as an environment propitious to mechanical vectors, the presence of wild animals and the introduction of animals from states where trypanosomiasis outbreaks had already been reported were probably associated with the introduction and dissemination of the agent in the herd. The high number of serologically positive animals for trypanosomiasis 82.51% (151/183) shows that almost all the herd had contact with the agent. The rapid establishment of control measures, including the use of trypanocidal drugs, contributed to the control of the outbreak. The study allowed confirming the occurrence of another outbreak of trypanosomiasis in Brazil. The clinical diagnosis of the disease was difficult by the similarity of the clinical signs of trypanosomiasis with other diseases and the possibility of association of two or more diseases in the same patient, which emphasizes the importance of establishing adequate diagnostic measures as a way to avoid the dissemination of the disease and to minimize the economic losses of the producers.
RESUMO: O objetivo desse estudo foi investigar a ocorrência de tripanossomose em uma propriedade leiteira no município de Timon no estado do Maranhão, Brasil. O proprietário relatava histórico de abortos, nascimentos de crias fracas e mortalidade de animais adultos com perda progressiva de peso. Foram realizadas visitas à propriedade para obtenção do histórico, exame dos animais e coleta de sangue para realização do teste de Woo, hemogramas, testes sorológicos para pesquisa de anticorpos contra tripanossomose, leptospirose, e neosporose e PCR para diagnóstico molecular de Trypanosoma vivax. A identificação de animais com baixos valores no hematócrito foi a principal alteração hematológica identificada no rebanho. Dois animais foram positivos no teste de Woo, sendo visualizados tripanossomas em esfregaços sanguíneos, confirmados por meio de diagnóstico molecular como sendo T. vivax. Identificou-se que 95,23% (40/42) dos animais com hematócrito baixo foram sorologicamente positivos para T. vivax. As condições identificadas na propriedade, como ambiente propício aos vetores mecânicos, a presença de animais silvestres e a introdução de animais de estados onde já haviam sido registrados surtos de tripanossomose provavelmente estiveram associadas à introdução e disseminação do agente no rebanho. O elevado número de animais sorologicamente positivos para tripanossomose 82,51% (151/183) demonstra que praticamente todo o rebanho teve contato com o agente. O rápido estabelecimento das medidas de controle, entre elas a utilização das drogas tripanocidas, contribuiu para o controle do surto. O estudo permitiu comprovar a ocorrência de mais um surto de tripanossomíase tripanossomose no Brasil. O diagnóstico clínico da enfermidade foi dificultado pela semelhança dos sinais clínicos com outras enfermidades e pela possibilidade da associação de duas ou mais doenças no mesmo paciente, o que ressalta a importância do estabelecimento de medidas diagnósticas adequadas como forma de evitar a disseminação da enfermidade e minimizar as perdas econômicas dos produtores.
Resumo
O objetivo desse estudo foi investigar a ocorrência de tripanossomose em uma propriedade leiteira no município de Timon no estado do Maranhão, Brasil. O proprietário relatava histórico de abortos, nascimentos de crias fracas e mortalidade de animais adultos com perda progressiva de peso. Foram realizadas visitas à propriedade para obtenção do histórico, exame dos animais e coleta de sangue para realização do teste de Woo, hemogramas, testes sorológicos para pesquisa de anticorpos contra tripanossomose, leptospirose, e neosporose e PCR para diagnóstico molecular de Trypanosoma vivax. A identificação de animais com baixos valores no hematócrito foi a principal alteração hematológica identificada no rebanho. Dois animais foram positivos no teste de Woo, sendo visualizados tripanossomas em esfregaços sanguíneos, confirmados por meio de diagnóstico molecular como sendo T. vivax. Identificou-se que 95,23% (40/42) dos animais com hematócrito baixo foram sorologicamente positivos para T. vivax. As condições identificadas na propriedade, como ambiente propício aos vetores mecânicos, a presença de animais silvestres e a introdução de animais de estados onde já haviam sido registrados surtos de tripanossomose provavelmente estiveram associadas à introdução e disseminação do agente no rebanho. O elevado número de animais sorologicamente positivos para tripanossomose 82,51% (151/183) demonstra que praticamente todo o rebanho teve contato com o agente. O rápido estabelecimento das medidas de controle, entre elas a utilização das drogas tripanocidas, contribuiu para o controle do surto. O estudo permitiu comprovar a ocorrência de mais um surto de tripanossomíase tripanossomose no Brasil. O diagnóstico clínico da enfermidade foi dificultado pela semelhança dos sinais clínicos com outras enfermidades e pela possibilidade da associação de duas ou mais doenças no mesmo paciente, o que ressalta a importância do estabelecimento de medidas diagnósticas...(AU)
The objective of this study was to investigate the occurrence of trypanosomiasis in a dairy farm in municipality of Timon, State of Maranhão, Brazil. The owner reported abortus, births of weak calves, and mortality of adult animals with progressive weight loss. Visits to the property were carried out to obtain the history, realize animal examination and blood collection for the Woo test, hemograms, serological tests for trypanosomiasis, leptospirosis, and neosporosis and PCR for molecular diagnosis of Trypanosoma vivax. The identification of animals with low values in the hematocrit was the main hematological alteration identified in the herd. Two animals were positive in the Woo test and trypanosomes were visualized in blood smears, confirmed by molecular diagnosis as T. vivax. It was identified that 95.23% (40/42) of the animals with low hematocrit were serologically positive for T. vivax. The conditions identified in the property as an environment propitious to mechanical vectors, the presence of wild animals and the introduction of animals from states where trypanosomiasis outbreaks had already been reported were probably associated with the introduction and dissemination of the agent in the herd. The high number of serologically positive animals for trypanosomiasis 82.51% (151/183) shows that almost all the herd had contact with the agent. The rapid establishment of control measures, including the use of trypanocidal drugs, contributed to the control of the outbreak. The study allowed confirming the occurrence of another outbreak of trypanosomiasis in Brazil. The clinical diagnosis of the disease was difficult by the similarity of the clinical signs of trypanosomiasis with other diseases and the possibility of association of two or more diseases in the same patient, which emphasizes the importance of establishing adequate diagnostic measures as a way to avoid the dissemination of the disease and to minimize the economic losses of the producers.(AU)
Assuntos
Animais , Bovinos , Tripanossomíase Bovina/diagnóstico , Tripanossomíase Bovina/epidemiologia , Bovinos/parasitologia , Trypanosoma vivax/patogenicidadeResumo
O objetivo desse estudo foi investigar a ocorrência de tripanossomose em uma propriedade leiteira no município de Timon no estado do Maranhão, Brasil. O proprietário relatava histórico de abortos, nascimentos de crias fracas e mortalidade de animais adultos com perda progressiva de peso. Foram realizadas visitas à propriedade para obtenção do histórico, exame dos animais e coleta de sangue para realização do teste de Woo, hemogramas, testes sorológicos para pesquisa de anticorpos contra tripanossomose, leptospirose, e neosporose e PCR para diagnóstico molecular de Trypanosoma vivax. A identificação de animais com baixos valores no hematócrito foi a principal alteração hematológica identificada no rebanho. Dois animais foram positivos no teste de Woo, sendo visualizados tripanossomas em esfregaços sanguíneos, confirmados por meio de diagnóstico molecular como sendo T. vivax. Identificou-se que 95,23% (40/42) dos animais com hematócrito baixo foram sorologicamente positivos para T. vivax. As condições identificadas na propriedade, como ambiente propício aos vetores mecânicos, a presença de animais silvestres e a introdução de animais de estados onde já haviam sido registrados surtos de tripanossomose provavelmente estiveram associadas à introdução e disseminação do agente no rebanho. O elevado número de animais sorologicamente positivos para tripanossomose 82,51% (151/183) demonstra que praticamente todo o rebanho teve contato com o agente. O rápido estabelecimento das medidas de controle, entre elas a utilização das drogas tripanocidas, contribuiu para o controle do surto. O estudo permitiu comprovar a ocorrência de mais um surto de tripanossomíase tripanossomose no Brasil. O diagnóstico clínico da enfermidade foi dificultado pela semelhança dos sinais clínicos com outras enfermidades e pela possibilidade da associação de duas ou mais doenças no mesmo paciente, o que ressalta a importância do estabelecimento de medidas diagnósticas adequadas como forma de evitar a disseminação da enfermidade e minimizar as perdas econômicas dos produtores.(AU)
The objective of this study was to investigate the occurrence of trypanosomiasis in a dairy farm in municipality of Timon, State of Maranhão, Brazil. The owner reported abortus, births of weak calves, and mortality of adult animals with progressive weight loss. Visits to the property were carried out to obtain the history, realize animal examination and blood collection for the Woo test, hemograms, serological tests for trypanosomiasis, leptospirosis, and neosporosis and PCR for molecular diagnosis of Trypanosoma vivax. The identification of animals with low values in the hematocrit was the main hematological alteration identified in the herd. Two animals were positive in the Woo test and trypanosomes were visualized in blood smears, confirmed by molecular diagnosis as T. vivax. It was identified that 95.23% (40/42) of the animals with low hematocrit were serologically positive for T. vivax. The conditions identified in the property as an environment propitious to mechanical vectors, the presence of wild animals and the introduction of animals from states where trypanosomiasis outbreaks had already been reported were probably associated with the introduction and dissemination of the agent in the herd. The high number of serologically positive animals for trypanosomiasis 82.51% (151/183) shows that almost all the herd had contact with the agent. The rapid establishment of control measures, including the use of trypanocidal drugs, contributed to the control of the outbreak. The study allowed confirming the occurrence of another outbreak of trypanosomiasis in Brazil. The clinical diagnosis of the disease was difficult by the similarity of the clinical signs of trypanosomiasis with other diseases and the possibility of association of two or more diseases in the same patient, which emphasizes the importance of establishing adequate diagnostic measures as a way to avoid the dissemination of the disease and to minimize the economic losses of the producers.(AU)
Assuntos
Animais , Bovinos , Tripanossomíase Bovina/diagnóstico , Tripanossomíase Bovina/epidemiologia , Bovinos/parasitologia , Trypanosoma vivax/patogenicidadeResumo
Abstract Xylella fastidiosa is a plant-pathogenic bacterium that lives inside host xylem vessels, where it forms biofilm which is believed to be responsible for disrupting the passage of water and nutrients. Pectobacterium carotovorum is a Gram-negative plant-specific bacterium that causes not only soft rot in various plant hosts, but also blackleg in potato by plant cell wall degradation. Chagas disease, which is caused by Trypanosoma cruzi, has been commonly treated with nifurtimox and benzonidazole, two drugs that cause several side effects. As a result, the use of natural products for treating bacterial and neglected diseases has increased in recent years and plants have become a promising alternative to developing new medicines. Therefore, this study aimed to determine, for the first time, the chemical composition of essential oil from Psidium guajava flowers (PG-EO) and to evaluate its in vitro anti-Xylella fastidiosa, anti-Pectobacterium carotovorum, anti-Trypanosoma cruzi and cytotoxic activities. PG-EO was obtained by hydrodistillation in a Clevenger apparatus while its chemical composition was determined by gas chromatography-flame ionization detection (GC-FID) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Major compounds identified in PG-EO were -cadinol (37.8%), -caryophyllene (12.2%), nerolidol (9.1%), -selinene (8.8%), -selinene (7.4%) and caryophyllene oxide (7.2%). Results showed that the PG-EO had strong trypanocidal activity against the trypomastigote forms of Trypanosoma cruzi (IC50 = 14.6 g/mL), promising antibacterial activity against X. fastidiosa (MIC = 12.5 g/mL) and P. carotovorum (MIC = 62.5 g/mL), and moderate cytotoxicity against LLCMK2 adherent epithelial cells in the concentration range (CC50 = 250.5 g/mL). In short, the PG-EO can be considered a new source of bioactive compounds for the development of pesticides and trypanocide drugs.
Resumo Xylella fastidiosa é uma bactéria patogênica que vive dentro dos vasos do xilema hospedeiro, onde forma um biofilme responsável por interromper a passagem de água e nutrientes. Pectobacterium carotovorum é uma bactéria Gram-negativa que causa não só podridão macia em várias plantas hospedeiras, mas também canela-preta na batata por degradação da parede celular da planta. A doença de Chagas, causada pelo Trypanosoma cruzi, é comumente tratada com nifurtimox e benzonidazol, duas drogas que causam vários efeitos colaterais. Como resultado, o uso de produtos naturais para o tratamento de doenças bacterianas e negligenciadas aumentou nos últimos anos e as plantas continuam sendo uma alternativa promissora para o desenvolvimento de novos medicamentos. Portanto, este estudo teve como objetivo determinar, pela primeira vez, a composição química do óleo essencial de flores de Psidium guajava (PG-EO) e avaliar suas propriedades anti-Xylella fastidiosa, anti-Pectobacterium carotovorum, anti-Trypanosoma cruzi e citotóxica in vitro. PG-EO foi obtido por hidrodestilação em um aparelho Clevenger, enquanto sua composição química foi determinada por cromatografia em fase gasosa com detecção por ionização por chama (CG-DIC) e por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG-EM). Os principais compostos identificados no PG-EO foram -cadinol (37,8%), -cariofileno (12,2%), nerolidol (9,1%), -selineno (8,8%), -selineno (7,4%) e óxido de cariofileno (7,2%). Os resultados mostraram que o PG-EO apresentou forte atividade tripanocida contra as formas tripomastigotas de T. cruzi (CI50 = 14,6 g/mL), promissora atividade antibacteriana contra X. fastidiosa (MIC = 12,5 g/mL) e P. carotovorum (MIC = 62,5 g/mL) e citotoxicidade moderada contra células epiteliais aderentes (LLCMK2) na faixa de concentração (CC50 = 250,5 g/mL). Em suma, o PG-EO pode ser considerado uma nova fonte de compostos bioativos para o desenvolvimento de pesticidas e drogas tripanocidas.
Resumo
Leishmaniasis and Chagas disease affect millions of people in tropical and subtropical regions. Drugs used currently to treat such diseases often present undesirable side effects and low efficiency. The aim of this work was to identify extracts and isolated compounds from the genus Lippia with leishmanicidal and trypanocidal activity. Fifteen extracts from different plant parts of Lippia species with partially known chemical compositions, four partition fractions, six compounds and a mixture of four interconverting flavanones previously isolated from Lippia salviaefolia and Lippia lupulina were assayed in vitro towards epimastigote forms of Trypanosoma cruzi and promastigote forms of Leishmania amazonensis. The root extract of L. lupulina had potent activity against T. cruzi and L. amazonensis (IC50 of 20.0 and 54.5 µg mL-1, respectively). The triterpenoid oleanonic acid showed the strongest activity against these protozoans (IC50 of 18.5 and 29.9 µM, respectively). Our results indicate that Lippia plants and their derivatives deserve further investigation in the search for new antiprotozoal drugs, particularly for the treatment of leishmaniasis and Chagas disease.(AU)
Leishmaniose e doença de Chagas afetam milhões de pessoas em regiões tropicais e subtropicais. As drogas atualmente usadas para tratar estas doenças frequentemente apresentam efeitos colaterais indesejáveis e baixa eficiência. Este trabalho teve como objetivo encontrar extratos, frações e compostos isolados de espécies do gênero Lippia com atividades leishmanicida e tripanocida. Quinze extratos de diferentes partes de plantas do gênero Lippia, com composições químicas parcialmente conhecidas, quatro frações de partição, seis substâncias e uma mistura de quatro flavanonas interconversíveis isolados de Lippia salviaefolia e Lippia lupulina foram testados, in vitro, frente a formas epimastigotas de Trypanosoma cruzi e promastigotas de Leishmania amazonensis. O extrato etanólico das raízes de L. lupulina apresentou atividade potente contra T. cruzi e L. amazonensis (IC50 de 20,0 e 54,5 µg mL-1, respectivamente), enquanto que o ácido oleanônico mostrou as atividades mais fortes contra estes protozoários, com IC50 de 18,5 e 29,9 µM, respectivamente. Estes resultados indicam que espécies do gênero Lippia e seus derivados merecem investigações adicionais na busca por novas terapias antiprotozoárias, especialmente para o tratamento de leishmaniose e doença de Chagas.(AU)
Assuntos
Lippia/química , Tripanossomicidas , Ácido Oleanólico/uso terapêutico , Flavonoides/uso terapêutico , Antiprotozoários , Trypanosoma cruzi , Leishmania , Doença de ChagasResumo
Leishmaniasis and Chagas disease affect millions of people in tropical and subtropical regions. Drugs used currently to treat such diseases often present undesirable side effects and low efficiency. The aim of this work was to identify extracts and isolated compounds from the genus Lippia with leishmanicidal and trypanocidal activity. Fifteen extracts from different plant parts of Lippia species with partially known chemical compositions, four partition fractions, six compounds and a mixture of four interconverting flavanones previously isolated from Lippia salviaefolia and Lippia lupulina were assayed in vitro towards epimastigote forms of Trypanosoma cruzi and promastigote forms of Leishmania amazonensis. The root extract of L. lupulina had potent activity against T. cruzi and L. amazonensis (IC50 of 20.0 and 54.5 µg mL-1, respectively). The triterpenoid oleanonic acid showed the strongest activity against these protozoans (IC50 of 18.5 and 29.9 µM, respectively). Our results indicate that Lippia plants and their derivatives deserve further investigation in the search for new antiprotozoal drugs, particularly for the treatment of leishmaniasis and Chagas disease.
Leishmaniose e doença de Chagas afetam milhões de pessoas em regiões tropicais e subtropicais. As drogas atualmente usadas para tratar estas doenças frequentemente apresentam efeitos colaterais indesejáveis e baixa eficiência. Este trabalho teve como objetivo encontrar extratos, frações e compostos isolados de espécies do gênero Lippia com atividades leishmanicida e tripanocida. Quinze extratos de diferentes partes de plantas do gênero Lippia, com composições químicas parcialmente conhecidas, quatro frações de partição, seis substâncias e uma mistura de quatro flavanonas interconversíveis isolados de Lippia salviaefolia e Lippia lupulina foram testados, in vitro, frente a formas epimastigotas de Trypanosoma cruzi e promastigotas de Leishmania amazonensis. O extrato etanólico das raízes de L. lupulina apresentou atividade potente contra T. cruzi e L. amazonensis (IC50 de 20,0 e 54,5 µg mL-1, respectivamente), enquanto que o ácido oleanônico mostrou as atividades mais fortes contra estes protozoários, com IC50 de 18,5 e 29,9 µM, respectivamente. Estes resultados indicam que espécies do gênero Lippia e seus derivados merecem investigações adicionais na busca por novas terapias antiprotozoárias, especialmente para o tratamento de leishmaniose e doença de Chagas.
Assuntos
Antiprotozoários , Flavonoides/uso terapêutico , Lippia/química , Tripanossomicidas , Ácido Oleanólico/uso terapêutico , Doença de Chagas , Leishmania , Trypanosoma cruziResumo
A doença de Chagas, causada pelo protozoário flagelado Trypanosoma cruzi, pertencente a família Trypanosomatidae, afeta mais de 8 milhões de pessoas no mundo. Este parasito possui ciclo biológico heteroxeno e passa por diferentes formas evolutivas no interior dos seus hospedeiros. A doença de Chagas representa um grande problema de saúde pública no Brasil e na América Latina, sendo descrita como uma das doenças mais negligenciadas do mundo. Mesmo após mais de cem anos de seu descobrimento, esta enfermidade não possui um tratamento seguro e totalmente eficaz. Atualmente, apenas dois medicamentos estão disponíveis para o tratamento, o Benznidazol e o Nifurtimox, contudo, ambos apresentam diversos efeitos colaterais e são tóxicos. Dessa forma, a busca por novos fármacos é necessária, sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar um derivado benzofuroxano sintetizado, avaliando sua citotoxicidade e genotoxicidade in vitro, bem como, avaliar a sua atividade tripanocida in vitro e in vivo frente ao T. cruzi. Para isso, primeiramente foi realizada a síntese do composto, que foi denominado conforme IUPAC como 5-((5-(4-metoxifenil)-1,3,4-oxadiazol-2-il)carbamoil)benzo[c][1,2,5]oxadiazol-N-óxido e como composto EA2 para este trabalho. O processo de síntese foi realizado no LabSelen Nanobio (UFSM), laboratório que atuou em parceria neste estudo. O composto foi caracterizado por RMN de 1H e de 13C, foi realizada a análise da citotoxicidade pelo método de exclusão por azul de tripam, o ensaio cometa alcalino foi realizado para avaliar a genotoxicidade e para avaliar a mutagenicidade foi realizado o teste de micronúcleo, para estes testes o composto foi diluído em três diferentes concentrações: 10 µM/mL, 50 µM/mL e 100 µM/mL. Nas concentrações testadas, o composto não apresentou atividade mutagênica, contudo, apenas a menor concentração não apresentou efeitos citotóxicos e genotóxicos. Para o teste in vitro frente a formas epimastigostas de T. cruzi, o composto foi diluído em três diferentes concentrações (0,25%, 0,50% e 1%) e avaliado 24, 48 e 72 horas após a incubação. O composto EA2 apresentou atividade tripanocida in vitro nas três concentrações testadas. Após este teste foi realizado o teste in vivo. O composto foi testado em três diferentes doses:, 2,5 mg/kg, 5 mg/kg e 10 mg/kg e os animais foram divididos em dez grupos (5 animais/grupo), sendo quatro grupos de animais não infectados (A, G, H, I) e seis grupos de animais infectados (B, C, D E, F, J). Os grupos B e J eram os controles negativo e positivo, respectivamente. Os grupos G, H e I foram utilizados a fim de comprovar que o composto não era tóxico para animais sadios. O composto EA2 não apresentou eficácia curativa, contudo, foi capaz de retardar o início da parasitemia nos animais tratados, bem como, reduzir significativamente a contagem de parasitos nos grupos D e E, além disso, o composto não induziu a alterações nos parâmetros hematológicos, hepáticos e renais em animais não infectados, demostrando, neste estudo, não ser tóxico, contudo mais testes são necessários a fim de comprovar a segurança do composto EA2 para a saúde, visto que, este foi o primeiro estudo com a molécula sintetizada.
Chagas disease affects more than 8 million people worldwide and is caused by the flagellated protozoan Trypanosoma cruzi, which belongs to the Trypanosomatidae family. This parasite has a heteroxenous biological cycle with different evolutionary forms within its hosts. Chagas disease is a major public health concern in Brazil and Latin America and has been described as one of the most neglected diseases in the world. Even after more than a hundred years since its discovery, there is no safe and totally effective treatment for this disease; only two drugs, benznidazole and nifurtimox, are currently available to treat Chagas disease. Both drugs are highly toxic and have several side effects. In addition, the use of nifurtimox is prohibited in Brazil. Thus, the search for new drugs for this disease is necessary. The objectives of this study were to synthesize a benzofuroxane compound and evaluate its cytotoxicity and genotoxicity in vitro and to evaluate its trypanocidal activity in vitro and in vivo against T. cruzi. 5-((5-(4-Methoxyphenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl)carbamoyl)benzo[c][1,2,5]oxadiazole-N-oxide was synthesized by our collaborator, LabSelen Nanobio (UFSM), and is referred to as compound EA2. The compound was characterized by 1H and 13C NMR. Its cytotoxicity was determined using the trypan blue exclusion method, and its genotoxicity was determined using the alkaline comet assay. Mutagenicity was evaluated using the micronucleus test. For these tests, three different concentrations of EA2 were used: 10 M/mL, 50 M/mL, and 100 M/mL. The compound did not show any mutagenic activity at any of the concentrations tested. Moreover, only 10 M/mL EA2 did not show cytotoxic or genotoxic effects. For the in vitro test against epimastigost forms of T. cruzi, the compound was used at three different concentrations (0.25%, 0.50%, and 1%) and the effects were evaluated after 24, 48, and 72 h of incubation. EA2 showed trypanocidal activity in vitro at all three concentrations. Subsequently, an in vivo test was performed using three different doses: 2.5 mg/kg, 5 mg/kg and 10 mg/kg. Test animals were divided into ten groups (5 animals per group): four groups consisting of uninfected (A, G, H, I) and six groups of infected (B, C, D, E, F, J) animals. Groups B and J were the negative and positive controls, respectively. Groups G, H, and I were used to demonstrate that the compound was not toxic to healthy animals. EA2 did not show any curative effects in vivo, but it was able to delay the onset of parasitemia in the treated animals as well as significantly reduce the parasite count in groups D and E. In addition, the compound did not alter hematological parameters or affect the liver and kidneys of uninfected animals, indicating that EA2 is not toxic. Nevertheless, further tests are necessary to prove the therapeutic safety of EA2.
Resumo
CANEVER, M. F. Triagem e Identificação de Compostos Presentes no Pathogen Box® com Atividade Anti-Trypanosoma evansi. 2018. Dissertação (Mestrado em Ciência Animal) - Universidade do Estado de Santa Catarina, Lages, 2018. O parasita Trypanosoma evansi, agente etiológico da surra, possui distribuição cosmopolita e apesar de ser descrito inicialmente como causador da doença em equinos, já existem relatos da infecção em inúmeras espécies domésticas e selvagens (cães, camelos, bovinos, caprinos, capivara, morcegos hematófagos, entre outros). Atualmente o tratamento e profilaxia da doença causada por T. evansi são baseados na administração de fármacos como suramina, aceturato de diminazeno, melarsomina e isometamidium. As principais limitações encontradas no uso desses fármacos estão associadas à toxicidade em algumas espécies, e relatos de cepas resistentes ao tratamento. Com o intuito de encontrar novas alternativas para tratamento de doenças negligenciadas, a Medicines for Malaria Venture desenvolveu o Pathogen Box® - um conjunto de placas contendo quatrocentos compostos distribuídos individualmente em poços. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade anti-T. evansi de compostos presentes no Pathogen Box® e identificar moléculas que poderão ser utilizadas futuramente no desenvolvimento de novos fármacos para tratamento e profilaxia da surra. Dentre os quatrocentos compostos analisados, sete (pentamidina, MMV688410, MMV687273, MMV022478, MMV688763, MMV676602 e auranofina) apresentaram atividade potencial contra T. evansi reduzindo o número de células em cultivo, sendo que dois desses (pentamidina e MMV688410) também induziram potencialmente a ocorrência de morte por necrose celular. Outros vinte e quadro compostos apresentaram ação intermediária contra T. evansi, dentre os quais, cinco são fármacos já disponíveis no mercado para tratamento de outras afecções. Utilizando dados de citoxicidade celular disponíveis na literatura e no material de apoio do Pathogen Box®, foi possível indicar o composto MMV688410 como o mais promissor para posteriores estudos de novas drogas tripanocidas. O composto MMV688410 provavelmente inibe a triapanotiona redutase, fato que explica sua baixa citotoxidade, uma vez que esse alvo é exclusivo de tripanossomatídeos, além disso induziu tanto a redução do número de parasitas em cultivo como a morte dos parasitas por necrose celular. Os resultados obtidos neste trabalho fornecem dados promissores para o estudo de novas drogas tripanocidas. Mais pesquisas são necessárias para melhor determinar a ação dos compostos encontrados contra T. evansi.
CANEVER, M. F. Screening and Identification of Compounds Present in Pathogen Box® with anti-Trypanosoma evansi Activity. 2018. Dissertação (Mestrado em Ciência Animal) - Universidade do Estado de Santa Catarina, Lages, 2018. The parasite Trypanosoma evansi, an etiological agent of surra, has a cosmopolitan distribution and although it is initially described as causing the disease in horses, there are reports of infection in innumerable domestic and wild species (dogs, camels, cattle, caprines, capybara, bats, among others). Currently the treatment and prophylaxis of the disease caused by T. evansi are based on the administration of drugs such as suramin, diminazene aceturate, melarsomine and isometamidium. The main limitations in the use of these drugs are associated with toxicity in some species, and reports of treatment resistant strains. In order to find new alternatives for treatment of neglected diseases, Medicines for Malaria Venture developed the Pathogen Box® - a set of plates containing four hundred compounds distributed individually in wells. The objective of this work was to evaluate the anti-T. evansi activity of compounds present in the Pathogen Box® and to identify molecules that could be used in the future in the development of new drugs for treatment and prophylaxis of surra. Among the four hundred compounds analyzed, seven (pentamidine, MMV688410, MMV687273, MMV022478, MMV688763, MMV676602 and auranofin) showed potential activity against T. evansi, reducing the number of cells in culture, two of which (pentamidine and MMV688410) also potentially induced occurrence of death by cellular necrosis. Twenty other compounds showed intermediate action against T. evansi, of which five are drugs already available in the market for treatment of other conditions. Using cell cytotoxicity data available in the literature and in Pathogen Box® support material, it was possible to indicate compound MMV688410 as the most promising for further studies of novel trypanocidal drugs. The compound MMV688410 probably inhibits triapanoethione reductase, which explains its low cytotoxicity, since this target is unique to trypanosomatids, in addition it induced both the reduction of the number of parasites in culture and the death of the parasites by cellular necrosis. The results obtained in this work provide promising data for the development of new trypanocidal drugs, but more studies are needed to better determine the action of the compounds found against T. evansi.
Resumo
Tripanossomíases são doenças causadas por agentes do gênero Trypanosoma, que infectam humanos, animais domésticos e silvestres nos continentes Africano, Asiático, Américas do Sul e Central. Os sinais clínicos da enfermidade, como anemia e emagrecimento, são genéricos e também devido à presença de intervalos aparasitêmicos, o diagnóstico da doença torna-se desafiador. Quimioterápicos como aceturato de diminazeno (AD) e cloridrato de isometamidium (ISM) estão disponíveis para o tratamento da doença no Brasil, muito embora existam relatos e indícios de resistência aos princípios. Este trabalho teve como objetivo utilizar a amplificação circular isotérmica do DNA (LAMP) no diagnóstico e avaliar a cura parasitológica de bovinos naturalmente infectados por Trypanosoma vivax após o tratamento com ISM. Foram utilizados 30 bovinos naturalmente infectados com T. vivax, que foram tratados com duas aplicações de ISM, na dosagem de 1,0 mg/Kg por via intramuscular profunda nos dias 0 e 150. Amostras de sangue e soro colhidas nos 0, 7, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 e 240 dias após o tratamento, foram submetidas ao diagnóstico de T. vivax pelas técnicas da reação em cadeia da polimerase (PCR) objetivando o gene alvo CatL-Like, LAMP visando o gene alvo DNA satélite e ensaio de imunoabsorção enzimático (ELISA) com antígeno bruto solúvel de T. vivax. Também, foi realizada uma PCR adicional para diagnóstico de infecção por T. theileri direcionado ao gene CATL. Houve persistência na detecção de DNA de T. vivax na PCR e LAMP bem como detecção contínua de anticorpos anti-T. vivax pelo método de ELISA após o tratamento instituído, sugerindo a presença de resistência do parasita ao ISM. Todas as amostras testadas para o diagnóstico de T. theileri pela PCR foram negativas.A LAMP se mostrou de grande utilidade no diagnóstico de animais naturalmente infectados, porém a combinação dos testes LAMP e ELISA podem evitar falsos diagnósticos, contribuindo para um melhor controle da doença. Os dados indicam que a PCR não é indicada para diagnóstico de T. vivax em animais apresentando baixa parasitemia, sendo, portanto não recomendada para promover o acompanhamento de animais após o tratamento com drogas tripanocidas.
Trypanosomiasis is disease caused by agents of the Trypanosoma genus, which infect humans, domestic and wild animals on the African, Asian, South and Central Americans continents. The clinical signs of the disease, such as anemia and weight loss, are generic and also due to the presence of parasitic intervals, the diagnosis of the disease becomes challenging. Chemotherapics such as diminazineaceturate(AD) and isomethemidumhydrochloride (ISM) are available for the treatment of the disease in Brazil, although there are reports and indications of resistance to the principles. This work aimed to use loop-mediated isothermal amplification (LAMP) in the diagnosis and to evaluate the parasitological cure of cattle naturally infected by Trypanosomavivax after treatment with ISM. Thirty bovines naturally infected with T. vivax were treated with two ISM applications at a dose of 1.0 mg / kg intramuscularly on days 0 and 150. Blood and serum samples were collected on 0, 7, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 and 240 days after treatment and were submitted to T. vivax diagnosis by polymerase chain reaction (PCR) targeting the CatL-Like, LAMP targeting the satellite DNA geneand enzyme immunoabsorption assay (ELISA) with soluble T. vivax antigen. Also, an additional PCR for diagnosis of T. theileri infection directed to the CATL gene was performed. There was persistence in the detection of T. vivax DNA in PCR and LAMP as well as continuous detection of anti-T. vivax antibodies by the ELISA method after the treatment, suggesting the presence of resistance of the parasite to the ISM.All samples tested for the diagnosis of T. theileri by PCR were negative. LAMP proved to be very useful in the diagnosis of naturally infected animals, but the combination of the LAMP and ELISA tests can avoid false diagnoses, contributing to a better control of the disease. The data indicate that PCR is not indicated for diagnosis in animals with low parasitemia, therefore is not recommended to promote the follow-up of animals after treatment with trypanocidal drugs.
Resumo
MORAES, Julio Cesar. Desenvolvimento de bibliotecas de phage display para a obtenção de marcadores e/ou inibidores biológicos contra Trypanosoma evansi. 2017. 115 f. Tese (Doutorado em Ciência Animal). Universidade do Estado de Santa Catarina. Programa de Pós-graduação em Ciência Animal, Lages, 2017. Trypanosoma evansi é um hemoprotozoário parasito, causador da doença conhecida como Surra ou Mal das Cadeiras, tendo sido descrito em várias espécies, como cães, capivaras, quatis, bovinos, búfalos, sendo os equinos a espécie mais acometida. É responsável por prejuízos diretos no setor de equinocultura e, indiretos no setor pecuário que utilizam essa espécie no manejo de outros animais de produção. O T. evansi é transmitido de maneira acíclica por insetos (Tabanidae e Stomoxydae) e morcegos hematófagos e, de maneira iatrogênica (vacinações e coleta de sangue). Com o objetivo de identificar novos alvos para o controle e ou diagnóstico do T. evansi, utilizamos a tecnologia de phage display associada à técnica Kunkel de mutagênese direcionada para construir uma biblioteca de proteínas com diversidade superior a um milhão de proteínas distintas e mesmo após a diversificação, a biblioteca manteve como base estrutural o esqueleto protéico de uma toxina atenuada com Domínio Kunitz presente no veneno do escorpião Mesobuthus tamulus As mutações foram direcionadas, com auxílio da estrutura cristalográfica da toxina, para resíduos específicos na porção C-terminal da -hélice e no loop menor da proteína. O DNA mutante foi purificado e amplificado pela técnica de Círculo Rolante Seletivo. Clones da biblioteca foram sequenciados, onde foi evidenciado uma taxa próxima de 100% de inserções de mutações resíduo específicas. Em seguida a biblioteca foi utilizada em seleções de afinidade contra o T. evansi para busca de ligantes específicos ao parasito. Após um round in vivo e dois in vitro, seis clones foram selecionados para estudos individuais de potência, especificidade de ligação e toxicidade. Entre todos os clones, em especial, os clones 5 e 1 apresentaram um maior potencial de ligação ao T. evansi e ausência de ligação contra outros tripanosomatídeos (T. cruzi e T. rangeli). Os clones 1, 2 e 5 demostraram ser tóxicos para o T. evansi causando uma mortalidade de 13%, 31,5% e 19,7%, respectivamente. O DNA dos clones 1, 2 e 5 foram sequenciados, demonstrando que houve a inserção de mutações. A biblioteca derivada de toxinas, bem como os clones 1 e 5 identificados demonstraram possuir potencial para o desenvolvimento de novos testes para o diagnóstico direto de T. evansi. Os clones 1, 2 e 5 que demonstraram atividade tóxica, poderão servir como base para outros estudos, visando o desenvolvimento de novas drogas com atividade tripanocida.
MORAES, Julio Cesar. Development of phage display libraries for obtaining markers and/or biological inhibitors against Trypanosoma evansi. 2017. 115 f. Thesis (DSc in Animal Science). Universidade do Estado de Santa Catarina. Programa de Pós-graduação em Ciência Animal, Lages, 2017. Trypanosoma evansi is a parasitic hemoprotozoan, which causes the disease known as "surra" or "mal das cadeiras" and has been described in several species, such as dogs, capybaras, quatis, cattle, buffaloes, and horses are the most affected species. It is responsible for direct losses in the equinoculture sector and indirect in the livestock sector that use this species in the handling of other production animals. T. evansi is transmitted acyclically by insects (Tabanidae and Stomoxydae) and hematophagous bats and iatrogenically (vaccinations, collection of blood). With the objective of identify new compounds for the control and / or diagnosis of T. evansi, We used phage display technology associated with Kunkel's mutagenesis technique aimed at constructing a protein library with diversity of more than one million distinct proteins and even after diversification, the library retained as a structural basis the protein skeleton of an attenuated toxin with Kunitz Domain present in the venom of Mesobuthus tamulus scorpion The mutations were directed, with the support of the crystallographic structure of the toxin, to specific residues in the C-terminal portion of the -helix and in the smaller loop of the protein. The mutant DNA was purified and amplified by the Selective Rolling Circle technique. Clones from the library were sequenced, where a close to 100% rate of insertions of specific residue mutations was evidenced. Then the library was used in affinity selections against T. evansi to search for specific ligands to the parasite. After one round in vivo and two in vitro, six clones were selected for individual studies of potency, binding specificity and toxicity. Among all clones, in particular, clones 5 and 1 showed a greater potential for binding to T. evansi and lack of binding against other trypanosomatids (T. cruzi and T. rangeli). Clones 1, 2 and 5 proved to be toxic to T. evansi causing a mortality of 13%, 31.5% and 19.7%, respectively. DNA from clones 1, 2 and 5 were sequenced, demonstrating that mutations were inserted. The toxin-derived library as well as clones 1 and 5 identified has potential for the development of new tests for the direct diagnosis of T. evansi. Clones 1, 2 and 5 that demonstrated toxic activity may serve as the basis for other studies aimed at the development of new drugs with trypanocidal activity.
Resumo
Trypanosoma evansi é um hemoprotozoário transmitido mecanicamente por insetos hematófagos e se encontra na corrente sanguínea dos hospedeiros na forma tripomastigota. Com distribuição cosmopolita e importância econômica na África, Ásia e América Latina, este tripanossoma pode infectar inúmeras espécies de animais domésticos e silvestres, causando em equinos a doença denominada Surra ou Mal das Cadeiras. No Brasil, os medicamentos disponíveis para tratar esta enfermidade são o aceturato de diminazeno e o cloreto de isometamidium, porém, além de apresentarem hepatotoxicidade e nefrotoxicidade, nem sempre eliminam o parasito. Em alguns casos ocorre reincidência da parasitemia após o tratamento, o que pode estar relacionado à impossibilidade do medicamento atravessar a barreira hematoencefálica ou ao surgimento de cepas resistentes aos fármacos. Os óleos essenciais são cada vez mais estudados para o controle de microorganismos, e a atividade tripanocida de diversos óleos tem sido demonstrada. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia do tratamento in vitro dos óleos essenciais de Citrus bergamia, Cinnamomum zeylanicum, Cymbopogon citratus, Cedrus atlantica, Eucalyptus globulus, Zingiber officinale e Thymus vulgaris sobre as formas tripomastigotas de Trypanosoma evansi. O isolado de T. evansi (LPV-2005) utilizado neste estudo foi originalmente isolado a partir de um cão naturalmente infectado e mantido criopreservado em nitrogênio líquido sob condições de laboratório. Os parasitos mantidos em meio de cultura foram distribuídos em placas de microtitulação (270 µL/poço), seguido da adição do óleo essencial, previamente diluídos em DMSO, nas concentrações de 0,5%, 1,0% e 1,5% e mantidas em estufa (a 5% de CO2 e 37°C). Foram usados como grupos controle o DMSO, óleo mineral, meio de cultura e aceturato de diminazeno. Os testes foram realizados em duplicata e os parasitos foram contados em câmara de Neubauer 1, 3 e 6 h após o início do teste. Os óleos essenciais foram quantificados e qualificados. Nosso estudo demonstrou que os óleos essenciais de bergamota (C. bergamia), canela (C. zeylanicum), capim limão (C. citratus), cedro (C. atlantica), eucalipto (E. globulus), gengibre (Z. officinale) e tomilho (T. vulgaris) apresentam atividade tripanocida in vitro contra tripomastigotas de T. evansi. No entanto, quando comparados entre si e com o aceturato de diminazeno, os óleos essenciais de C. zeylanicum, E. globulus, Z. officinale e T. vulgaris demonstraram maior eficácia in vitro contra tripomastigotas de T. evansi. Com base nos resultados encontrados, podemos concluir que os óleos essenciais podem ser alternativas promissoras para o tratamento das tripanossomoses.
Trypanosoma evansi is a hemoprotozoal transmitted mechanically by hematophagous insects and is found in the bloodstream of hosts in the trypomastigote form. With a cosmopolitan distribution and economic importance in Africa, Asia and Latin America, this trypanosome can infect numerous species of domestic and wild animals, causing in horses the disease called "Surra" or "Mal das Cadeiras". In Brazil, the drugs available to treat this disease are diminazene aceturate and isometamidium chloride, however, in addition to presenting hepatotoxicity and nephrotoxicity, it does not always eliminate the parasite. In some cases, parasitaemia recurrence after treatment, which may be related to the impossibility of the drug crossing the blood-brain barrier or the emergence of drug-resistant strains. Essential oils are increasingly being studied for the control of microorganisms, and the trypanocidal activity of various oils has been demonstrated. In this context, the objective of this study was to evaluate the efficacy in vitro treatment of the essential oils Citrus bergamia, Cinnamomum zeylanicum, Cymbopogon citratus, Cedrus atlantica, Eucalyptus globulus, Zingiber officinale and Thymus vulgaris against Trypanosoma evansi trypomastigotes. T. evansi isolate (LPV-2005) used in this study was originally isolated from a naturally infected dog, and kept cryopreserved in liquid nitrogen under laboratory conditions. The parasites maintained in culture medium were distributed in microtiter plates (270 L / well), followed by the addition of the essential oil, previously diluted in DMSO, at concentrations of 0.5%, 1.0% and 1.5% and kept in an oven (at 5 % CO2 and 37 ° C). DMSO, mineral oil, culture medium and diminazene aceturate were used as control groups. The tests were performed in duplicate and the parasites were counted in the Neubauer chamber 1, 3 and 6 h after the onset of the experiment. The essential oils were quantified and qualified. Our study demonstrated that essential oils bergamot (C. bergamia), cinnamon (C. zeylanicum), lemon grass (C. citratus), cedar (C. atlantica), eucalyptus (E. globulus), ginger (Z. officinale) and thyme (T. vulgaris) trypanocidal activity in vitro against T. evansi trypomastigotes. However, when compared with each other and with diminazene aceturate, the essential oils of C. zeylanicum, E. globulus, Z. officinale and T. vulgaris demonstrated greater in vitro efficacy against T. evansi trypomastigotes. Based on the results found, we can conclude that essential oils may be promising alternatives for the treatment of trypanosomes.
Resumo
O objetivo desse estudo foi investigar a ocorrência de tripanossomíase em uma propriedade leiteira no município de Timon no estado do Maranhão, Brasil. O proprietário relatava histórico de abortos, nascimentos de crias fracas e mortalidade de animais adultos com perda progressiva de peso. Foram realizadas visitas à propriedade para obtenção do histórico, exame dos animais e coleta de sangue para realização do teste de Woo, hemogramas, testes sorológicos para pesquisa de anticorpos contra tripanossomíase, leptospirose, e neosporose e PCR para diagnóstico molecular de Trypanosoma vivax. A identificação de animais com baixos valores no hematócrito foi a principal alteração hematológica identificada no rebanho. Dois animais foram positivos no teste de Woo, sendo visualizados tripanossomas em esfregaços sanguíneos, confirmados por meio de diagnóstico molecular como sendo T. vivax. Identificou-se que 95,23% (40/42) dos animais com hematócrito baixo foram sorologicamente positivos para T. vivax. As condições identificadas na propriedade, como ambiente propício aos vetores mecânicos, a presença de animais silvestres e a introdução de animais de estados onde já haviam sido registrados surtos de tripanossomíase provavelmente estiveram associadas à introdução e disseminação do agente no rebanho. O elevado número de animais sorologicamente positivos para tripanossomíase 82,51% (151/183) demonstra que praticamente todo o rebanho teve contato com o agente. O rápido estabelecimento das medidas de controle, entre elas a utilização das drogas tripanocidas, contribuiu para o controle do surto. O estudo permitiu comprovar a ocorrência do primeiro surto de tripanossomíase no Maranhão, Brasil. O diagnóstico clínico da enfermidade foi dificultado pela semelhança dos sinais clínicos com outras enfermidades e pela possibilidade da associação de duas ou mais doenças no mesmo paciente, o que ressalta a importância do estabelecimento de medidas diagnósticas adequadas como forma de evitar a disseminação da enfermidade e minimizar as perdas econômicas dos produtores.
In the state of Maranhão, breeding cattle is important in the region's economy and is growing, but in properties in the municipality of Timon there are reports that some animals present clinical signs suggestive of trypanosomiasis. The objective of this study was to investigate the occurrence of trypanosomiasis in a dairy farm in this municipality Of Timon, state of Maranhão. The owner reported abortus, births of weak calves, and mortality of adult animals with progressive weight loss. Visits to the property were carried out to obtain the history, realize animal examination and blood collection for the Woo test, hemograms, serological tests for trypanosomiasis, leptospirosis, and neosporosis and PCR for molecular diagnosis of T. vivax. The identification of animals with low values in the hematocrit was the main hematological alteration identified in the herd. Two animals were positive in the Woo test, and trypanosomes were visualized in blood smears, confirmed by molecular diagnosis as T. vivax. It was identified that 95.23% (40/42) of the animals with low hematocrit were serologically positive for T. vivax. The conditions identified in the property as an environment propitious to mechanical vectors, the presence of wild animals and the introduction of animals from states where trypanosomiasis outbreaks had already been reported were probably associated with the introduction and dissemination of the agent in the herd. The occurrence of abortions without the manifestation of other clinical signs of trypanosomiasis suggests that these could also be associated with other diseases, such as leptospirosis, since high titers were identified in the animals tested. The high number of serologically positive animals for trypanosomiasis 82.51% (151/183) shows that almost all the herd had contact with the agent. The good nutritional status of the animals and the adoption in the herd of adequate sanitary measures probably ensured an efficient immune response at the time of initial contact of the animals with the agent, avoiding high rates of morbidity and mortality. The rapid establishment of control measures, including the use of trypanocidal drugs, contributed to the control of the outbreak. No more deaths and significant improvement was observed in the animals with symptoms of the disease. Despite the difficulty in accounting for the damages resulting from the diseases, it was observed that these were very expressive. The study allowed verifying the occurrence of the first outbreak of Trypanosoma vivax in the state of Maranhão, Brazil. The environmental condition identified in the property, associated with the intensification of animal husbandry practices, favored the occurrence of the trypanosomiasis and caused serious productive losses. The clinical diagnosis of the disease was difficult by the similarity of the clinical signs of trypanosomiasis with other diseases and the possibility of association of two or more diseases in the same patient, which emphasizes the importance of establishing adequate diagnostic measures as a way to avoid the dissemination of the disease and to minimize the economic losses of the producers.
Resumo
The effect of 2-pyridinecarboxylic acid (picolinic acid) on trypanosomes of the subgenus Schizotrypanum isolated from the bat Phyllostomus hastatus was determined in this study. Picolinic acid, at 50 µg mL-1, inhibited epimastigote growth by 99% after 12 days incubation. In addition, trypomastigote motility decreased by 50% after 6h and completely after 24h in the presence of 50 µg mL-1 picolinic acid. The 50% cytotoxic concentration on HEp-2 cell line was 275 µg mL-1 after 4 days incubation. Altogether, these results indicate higher toxicity against trypanosomes. The inhibitory effect of picolinic acid on epimastigote growth can be partially reversed by nicotinic acid and L-tryptophan, suggesting a competitive inhibition. Furthermore, two anti-Trypanosoma (Schizotrypanum) cruzi drugs were also evaluated with regard to bat trypanosome growth. Benznidazole, at 50 µg mL-1, inhibited epimastigote growth by 90% after 12 days incubation. Nifurtimox, at the same concentration, caused 96% growth inhibition after four days incubation. Corroborating a previous study, bat trypanosomes are a good model for screening new trypanocidal compounds. Moreover, they can be used to study many biological processes common to human pathogenic trypanosomatids.
The effect of 2-pyridinecarboxylic acid (picolinic acid) on trypanosomes of the subgenus Schizotrypanum isolated from the bat Phyllostomus hastatus was determined in this study. Picolinic acid, at 50 µg mL-1, inhibited epimastigote growth by 99% after 12 days incubation. In addition, trypomastigote motility decreased by 50% after 6h and completely after 24h in the presence of 50 µg mL-1 picolinic acid. The 50% cytotoxic concentration on HEp-2 cell line was 275 µg mL-1 after 4 days incubation. Altogether, these results indicate higher toxicity against trypanosomes. The inhibitory effect of picolinic acid on epimastigote growth can be partially reversed by nicotinic acid and L-tryptophan, suggesting a competitive inhibition. Furthermore, two anti-Trypanosoma (Schizotrypanum) cruzi drugs were also evaluated with regard to bat trypanosome growth. Benznidazole, at 50 µg mL-1, inhibited epimastigote growth by 90% after 12 days incubation. Nifurtimox, at the same concentration, caused 96% growth inhibition after four days incubation. Corroborating a previous study, bat trypanosomes are a good model for screening new trypanocidal compounds. Moreover, they can be used to study many biological processes common to human pathogenic trypanosomatids.
Resumo
The effect of 2-pyridinecarboxylic acid (picolinic acid) on trypanosomes of the subgenus Schizotrypanum isolated from the bat Phyllostomus hastatus was determined in this study. Picolinic acid, at 50 µg mL-1, inhibited epimastigote growth by 99% after 12 days incubation. In addition, trypomastigote motility decreased by 50% after 6h and completely after 24h in the presence of 50 µg mL-1 picolinic acid. The 50% cytotoxic concentration on HEp-2 cell line was 275 µg mL-1 after 4 days incubation. Altogether, these results indicate higher toxicity against trypanosomes. The inhibitory effect of picolinic acid on epimastigote growth can be partially reversed by nicotinic acid and L-tryptophan, suggesting a competitive inhibition. Furthermore, two anti-Trypanosoma (Schizotrypanum) cruzi drugs were also evaluated with regard to bat trypanosome growth. Benznidazole, at 50 µg mL-1, inhibited epimastigote growth by 90% after 12 days incubation. Nifurtimox, at the same concentration, caused 96% growth inhibition after four days incubation. Corroborating a previous study, bat trypanosomes are a good model for screening new trypanocidal compounds. Moreover, they can be used to study many biological processes common to human pathogenic trypanosomatids.
O efeito do ácido 2-piridinocarboxílico (ácido picolínico) sobre um tripanossoma do subgênero Schizotrypanum isolado do morcego Phyllostomus hastatus foi determinado neste estudo. O ácido picolínico, na concentração de 50 µg mL-1, inibiu 99% do crescimento de epimastigotas após 12 dias de incubação. Além disso, houve um decréscimo de 50 e 100% na mobilidade dos tripomastigotas após 6 e 24h, respectivamente, em presença de ácido picolínico na concentração de 50 µg mL-1. A concentração citotóxica 50% para células HEp-2 foi de 275 µg mL-1 após quatro dias de incubação. Esses resultados indicam maior toxicidade contra os tripanossomas. O efeito inibitório do ácido picolínico sobre o crescimento de epimastigotas pode ser parcialmente revertido por ácido nicotínico e L-triptofano, sugerindo inibição competitiva. Adicionalmente, o efeito de dois fármacos com atividade anti-Trypanosoma (Schizotrypanum) cruzi foi avaliado sobre o crescimento do tripanossoma de morcego. Benzonidazol, na concentração de 50 µg mL-1, inibiu 90% do crescimento de epimastigotas após 12 dias de incubação. Nifurtimox, na mesma concentração, causou 96% de inibição do crescimento após quatro dias de incubação. Corroborando trabalhos anteriores, tripanossomas de morcegos são bons modelos para seleção inicial de novos compostos tripanocidas. Além disso, eles podem ser utilizados para estudar vários processos biológicos comuns aos tripanossomatídeos patogênicos ao homem.
Assuntos
Animais , Tripanossomíase , Quirópteros , Anti-InfecciososResumo
Descrevem-se dois surtos de tripanossomíase por Trypanosoma vivax em bovinos, ocorridos em dois estabelecimentos do alto sertão da Paraíba. Os sinais clínicos, a patologia e a epidemiologia da doença foram estudados no período de maio de 2005 a novembro de 2006.T. vivax foi identificado em esfregaços da capa leucocitária e mediante a reação em cadeia da polimerase (PCR). Os animais afetados apresentaram anorexia, depressão, febre, anemia, perda de peso, redução da produção leiteira, cegueira transitória, aborto e sinais nervosos caracterizados por incoordenação motora, salivação, opistótono, nistagno, tetania e bruxismo. Todos os animais que apresentaram sintomatologia nervosa morreram. As alterações macroscópicas observadas em um bovino submetido à necropsia foram aumento de volume dos linfonodos, atrofia serosa dos depósitos de gordura, aumento de volume do baço com evidência da polpa branca, hidropericárdio, além de petéquias e equimoses no epicárdio. Histologicamente havia meningoencefalite. O controle da doença na propriedade com tratamento específico dos casos clínicos com aceturato de diminazene foi eficiente, pois após o tratamento não se verificou mais a presença do parasita em esfregaços sanguíneos nem evidência clínica da enfermidade em até 2 meses após o início do surto. Os fatores epidemiológicos favoráveis à ocorrência dos surtos foram a abundância de vetores mecânicos, como tabanídeos e Stomozys spp., e a entrada, no rebanho, de animais oriundos de propriedades onde ocorreu a doença em questão. Sugere-se que o semi-árido do Nordeste, devido a períodos prolongados de secas e altas temperaturas, é região de instabilidade enzoótica para a tripanossomíase, em conseqüência, provavelmente, ao ambiente desfavorável para o desenvolvimento de vetores durante a maior parte do ano.(AU)
Two outbreaks of trypanosomiasis by Trypanosoma vivax, reported in cattle, occurred on two farms located in the state of Paraíba, northeastern Brazil. The epidemiology, clinical signs and pathology of the disease were studied from May 2005 to November 2006. T. vivax was identified morphologically and by polymerase chain reaction test (PCR). The affected cattle presented anorexia, depression, fever, anemia, weight loss, reduction in milk production, transitory blindness, abortion and some nervous signs as nystagmus, tetany and bruxism. All cattle that presented nervous signs died. Necropsy findings were enlarged lymph and spleen, serous atrophy of the fat depots, proeminence of the splenic white pulp, hydropericardium and pericardial petechiae and ecchymoses on the epicardium. Histologically there was meningoencephalitis. The treatment of the clinical cases with diminazena aceturate was efficient with clearance of the parasite from the blood or disappearance of clinical signs in up to 2 months after the beginning of the outbreak on the two farms studied. The epidemiologic factors favoring the occurrence of the outbreak were the abundance of mechanical vectors, as tabanids and Stomoxys sp., and the introduction into the herd of cattle from farms where the disease occurred. It is suggested that the semiarid of the Brazilian Northeast is an enzootic instability region for trypanosomiasis due to its prolonged periods of drought and high temperatures, constituting during most part of the year an unfavorable environment for the development of vectors.(AU)
Assuntos
Animais , Tripanossomicidas/administração & dosagem , Trypanosoma vivax/isolamento & purificação , Reação em Cadeia da Polimerase/métodos , Meningoencefalite/epidemiologia , Tripanossomíase/epidemiologia , BovinosResumo
The effect of 2-pyridinecarboxylic acid (picolinic acid) on trypanosomes of the subgenus Schizotrypanum isolated from the bat Phyllostomus hastatus was determined in this study. Picolinic acid, at 50 µg mL-1, inhibited epimastigote growth by 99% after 12 days incubation. In addition, trypomastigote motility decreased by 50% after 6h and completely after 24h in the presence of 50 µg mL-1 picolinic acid. The 50% cytotoxic concentration on HEp-2 cell line was 275 µg mL-1 after 4 days incubation. Altogether, these results indicate higher toxicity against trypanosomes. The inhibitory effect of picolinic acid on epimastigote growth can be partially reversed by nicotinic acid and L-tryptophan, suggesting a competitive inhibition. Furthermore, two anti-Trypanosoma (Schizotrypanum) cruzi drugs were also evaluated with regard to bat trypanosome growth. Benznidazole, at 50 µg mL-1, inhibited epimastigote growth by 90% after 12 days incubation. Nifurtimox, at the same concentration, caused 96% growth inhibition after four days incubation. Corroborating a previous study, bat trypanosomes are a good model for screening new trypanocidal compounds. Moreover, they can be used to study many biological processes common to human pathogenic trypanosomatids.
The effect of 2-pyridinecarboxylic acid (picolinic acid) on trypanosomes of the subgenus Schizotrypanum isolated from the bat Phyllostomus hastatus was determined in this study. Picolinic acid, at 50 µg mL-1, inhibited epimastigote growth by 99% after 12 days incubation. In addition, trypomastigote motility decreased by 50% after 6h and completely after 24h in the presence of 50 µg mL-1 picolinic acid. The 50% cytotoxic concentration on HEp-2 cell line was 275 µg mL-1 after 4 days incubation. Altogether, these results indicate higher toxicity against trypanosomes. The inhibitory effect of picolinic acid on epimastigote growth can be partially reversed by nicotinic acid and L-tryptophan, suggesting a competitive inhibition. Furthermore, two anti-Trypanosoma (Schizotrypanum) cruzi drugs were also evaluated with regard to bat trypanosome growth. Benznidazole, at 50 µg mL-1, inhibited epimastigote growth by 90% after 12 days incubation. Nifurtimox, at the same concentration, caused 96% growth inhibition after four days incubation. Corroborating a previous study, bat trypanosomes are a good model for screening new trypanocidal compounds. Moreover, they can be used to study many biological processes common to human pathogenic trypanosomatids.