Peripheral blood fibrocytes: new information to explain the dynamics of Leishmania infection

Fibrocytes are important for understanding the progression of many diseases because they are present in areas where pathogenic lesions are generated. However, the morphology of fibrocytes and their interactions with parasites are poorly understood. In this study, we examined the morphology of peripheral blood fibrocytes and their interactions with Leishmania (L.) amazonensis . Through ultrastructural analysis, we describe the details of fibrocyte morphology and how fibrocytes rapidly internalise Leishmania promastigotes. The parasites differentiated into amastigotes after 2 h in phagolysosomes and the infection was completely resolved after 72 h. Early in the infection, we found increased nitric oxide production and large lysosomes with electron-dense material. These factors may regulate the proliferation and death of the parasites. Because fibrocytes are present at the infection site and are directly involved in developing cutaneous leishmaniasis, they are targets for effective, non-toxic cell-based therapies that control and treat leishmaniasis.

Trichomonas vaginalis and Tritrichomonas foetus: interaction with fibroblasts and muscle cells - new insights into parasite-mediated host cell cytotoxicity

Trichomonas vaginalis and Tritrichomonas foetus are parasitic, flagellated protists that inhabit the urogenital tract of humans and bovines, respectively. T. vaginalis causes the most prevalent non-viral sexually transmitted disease worldwide and has been associated with an increased risk for human immunodeficiency virus-1 infection in humans. Infections by T. foetus cause significant losses to the beef industry worldwide due to infertility and spontaneous abortion in cows. Several studies have shown a close association between trichomonads and the epithelium of the urogenital tract. However, little is known concerning the interaction of trichomonads with cells from deeper tissues, such as fibroblasts and muscle cells. Published parasite-host cell interaction studies have reported contradictory results regarding the ability of T. foetus and T. vaginalis to interact with and damage cells of different tissues. In this study, parasite-host cell interactions were examined by culturing primary human fibroblasts obtained from abdominal biopsies performed during plastic surgeries with trichomonads. In addition, mouse 3T3 fibroblasts, primary chick embryo myogenic cells and L6 muscle cells were also used as models of target cells. The parasite-host cell cultures were processed for scanning and transmission electron microscopy and were tested for cell viability and cell death. JC-1 staining, which measures mitochondrial membrane potential, was used to determine whether the parasites induced target cell damage. Terminal deoxynucleotidyltransferase-mediated dUTP nick end labelling staining was used as an indicator of chromatin damage. The colorimetric crystal violet assay was performed to ana-lyse the cytotoxicity induced by the parasite. The results showed that T. foetus and T. vaginalis adhered to and were cytotoxic to both fibroblasts and muscle cells, indicating that trichomonas infection of the connective and muscle tissues is likely to occur; such infections could cause serious risks to the infected host.

Exoerythrocytic development of Plasmodium ga llinaceum in primary fibroblast culture of chicken embryo / Desenvolvimento exoeritrocítico de Plasmodium gallinaceum em cultura primária de fibroblasto de embrião de galinha

In this study we assessed the susceptibility of primary fibroblast culture of chicken embryo to infection of P. gallinaceum sporozoites as well as the initial development of exoerithrocytic stages. Fibroblasts were obtained from the chest muscles of chicken embryos and sporozoites were obtained from experimentally infected Aedes fluviatilis salivary glands. After 1h, 3h, 24h, 48h and 72h periods pos-infection, cell cultures were fixed and analyzed both by indirect immunofluorescent-antibody test with anti-circumsporozoite protein monoclonal antibodies and by transmission electron microscopy. Circumsporozoite protein was detected in all parasitic forms. The mean percentage of fibroblasts with adhered or penetrated sporozoites did not significantly increase proportionately to the concentration of parasites in the inoculum, and independently if fetal calf or normal chicken sera were used in the culture medium. It was noted that the longer the incubation time, higher the possibility of the sporozoites to adhere and penetrate to fibroblats. Spozoites were observed penetrating in the fibroblast after 3h incubation when 0.68% of the cells had adhered parasites. Differentiation and development of the exoerythrocytic forms was observed after 24h incubation, when an average of 0,14% of the parasites have already invaded the cells. Developing parasites were found until 72h, when only 0.04% of fibroblasts were infected. Fibroblast cell culture seems to be a valuable experimental tool for in vitro investigation of the exoerytrocytic cycle of P. gallinaceum.

No presente estudo, avaliamos a susceptibilidade de cultura primária de fibroblastos de embrião de galinha à infecção por esporozoítas de P. gallinaceum, assim como o desenvolvimento de estágios do ciclo exoeritrocítico. Fibroblastos foram obtidos a partir da musculatura do peito de embriões de galinha e esporozoítas foram obtidos de glândulas salivares de Aedes fluviatilis experimentalmente infectados. Após períodos de 1h, 3h, 24h, 48h e 72h após a infecção, culturas de células foram fixadas e analisadas através de imunofluorescência indireta empregando-se anticorpos monoclonais contra a proteína circum-esporozoíta e microscopia eletrônica de transmissão. Proteína circum-esporozoíta foi detectada em todas as formas parasitárias. O percentual médio de fibroblastos com esporozoítas aderidos ou já penetrados não aumentou proporcionalmente com a concentração de parasitos no inóculo e independeu se o soro utilizado no cultivo celular era soro bovino fetal ou soro de galinha normal. Foi observado que, quando maior é o período de incubação, maior é a possibilidade dos esporozoítas aderirem e penetrarem nos fibroblastos. Esporozoítas foram observados penetrando em fibroblastos depois de 3h de incubação, quando 0,68% das células tinham parasitos aderidos. A diferenciação e o desenvolvimento das formas exoeritrocíticas foram observados após 24h de incubação, quando somente 0.04% dos fibroblastos achavam-se infectados. A cultura primária de fibroblastos de galinha parece ser um valioso modelo experimental para a investigação in vitro do ciclo exoeritrocítico do P. gallinaceum.

Development of Isospora belli in Hct-8, Hep-2, human fibroblast, BEK and Vero culture cells.

The development of Isospora belli, a human coccidian parasite, was studied in different cell lines. Merozoites were observed in all kinds of cells, whereas sporogony was demonstrated only in Hct-8. This implied that not only the human cell line can be infected, but also some animal cell lines. Unizoites could be found in Vero cells. The merozoites were transferred to a new culture cell for three passages and maintained for two weeks, but no oocyst production was observed in any culture cells during cultivation.

Effects of specific monoclonal antibodies to dense granular proteins on the invasion of Toxoplasma gondii in vitro and in vivo

Although some reports have been published on the protective effect of antibodies to Toxoplasma gondii surface membrane proteins, few address the inhibitory activity of antibodies to dense granular proteins (GRA proteins). Therefore, we performed a series of experiments to evaluate the inhibitory effects of monoclonal antibodies (mAbs) to GRA proteins (GRA2, 28 kDa; GRA6, 32 kDa) and surface membrane protein (SAG1, 30 kDa) on the invasion of T. gondii tachyzoites. Passive immunization of mice with one of three mAbs following challenge with a lethal dose of tachyzoites significantly increased survival compared with results for mice treated with control ascites. The survival times of mice challenged with tachyzoites pretreated with anti-GRA6 or anti-SAG1 mAb were significantly increased. Mice that received tachyzoites pretreated with both mAb and complement had longer survival times than those that received tachyzoites pretreated with mAb alone. Invasion of tachyzoites into fibroblasts and macrophages was significantly inhibited in the anti-GRA2, anti-GRA6 or anti-SAG1 mAb pretreated group. Pretreatment with mAb and complement inhibited invasion of tachyzoites in both fibroblasts and macrophages. These results suggest that specific antibodies to dense-granule molecules may be useful for controlling infection with T. gondii.

Myofibroblasts in schistosomal portal fibrosis of man

Myofibroblasts, cells with intermediate features between smooth muscle cells and fibroblasts, have been described as an important cellular component of schistosomal portal fibrosis. The origin, distribution and fate of myofibroblats were investigated by means of light, fluorescent, immunoenzymatic and ultrastrutural techniques in wedge liver biopsies from 68 patients with the hepatosplenic form of schistosomiasis. Results demonstrated that the presence of myofibroblasts varied considerably from case to case and was always related to smooth muscle cell dispersion, which occurred around medium-sized damaged portal vein branches. By sequential observation of several cases, it was evident that myofibroblasts derived by differentiation of vascular smooth muscle and gradually tended to disappear, some of them further differentiating into fibroblasts. Thus, in schistosomal pipestem fibrosis myofibroblasts appear as transient cells, focally accumulated around damaged portal vein branches, and do not seem to have by themselves any important participation in the pathogenesis of hepatosplenic schistosomiasis.

Atividade parasiticida e/ou parasitostática de fibroblastos e macrofagos humanos ativados por rIFN-y e/ou rTNF-x

Estudamos o papel da degradação do triptofano pela indoleamina 2,3-dioxigenase (INDO) no controle da replicação do T. cruzzi ou T. gondii em fibroblastos e macrófagos humanos estimulados com rIFN-gama e/ou rTNF-alfa. O T. gondii foi utlizado como controle, por ser sensível à degradação do triptofano induzida pelo rIFN-gama. A estimulação de fibroblastos humanos com rIFN-gama e o rTNF-alfa inibiu consideravelmente o desenvolvimento do T. gondii, mas não influenciou o desenvolvimento do T. cruzi. O desenvolvimento do T. gondii foi triptofano dependente, enquanto que o do T. cruzi foi triptofano independente. Ao contrário dos fibroblastos parentais, os fibroblastos defectivos na via de transdução de sinal do IFN-gama (JAKI, JAK2 e STAT1alfa)não modularam o desenvolvimento intracelular de T. gondii e nem expressaram mRNA da INDO quando estimulados pelo rIFN-gama. Houve uma pequena indução de mRNA da INDO em fibroblastos parentais e mutantes (JAK2) estimulados com rTNF-alfa, que provavelmente foi estimulado através da indução da síntese de IFN-es em fibroblastos humanos. O rIFN-gama e/ou rTNF-alfa induziram expressiva atividade tripanosomicida em macrófagos humanos.

A estimulação de macrófagos humanos com rIFN-gama ou rIFN-gama + rTNF-alfa, produziu uma considerável expressão do mRNA da INDO, e pouca expressão foi detectada quando as células foram estimuladas apenas com rTNF-alfa. A adição de triptofano, ou do inibidor da INDO, norharmane, à cultura de macrófagos humanos ativados com rIFN-gama e/ou rTNF-alfa, não reverteu a inibição do crescimento do parasita , mostrando que a degradação do triptofano não é um mecanismo responsável pelo efeito tripanosomicida de macrófagos humanos ativados com rIFN-gama e/ou rTNF-alfa. Os catabólitos do triptofano (ácido quinolínico, ácido quinurênico e L-quinurenina)inibiram parcialmente o desenvolvimento do T. cruzi em macrófagos humanos. A amplificação por PCR do DNA T. cLsintese de Escherichia coli ou Neurospora crassa e Saccharomyces cerevisae e a hibridização cruzada via dot blot utilizando como sondas os produtos de PCR, sugerem a possibilidade da existência da enzima triptofano sintetase em T. cruzi, o que explicaria a insensibilidade do parasita à depleção do triptofano. Alternativamente reconhecemos que mais estudos devam ser feitos para a comprovação da existência da enzima em T. cruzi

Atividade parasiticida e/ou parasitostática de fibroblastos e macrofagos humanos ativados por rIFN-y e/ou rTNF-x / Parasiticides activity and/or parasitostática of fibroblasts and macrophages activated by human rIFN-y and / or rTNF-x

Estudamos o papel da degradação do triptofano pela indoleamina 2,3-dioxigenase (INDO) no controle da replicação do T. cruzzi ou T. gondii em fibroblastos e macrófagos humanos estimulados com rIFN-gama e/ou rTNF-alfa. O T. gondii foi utlizado como controle, por ser sensível à degradação do triptofano induzida pelo rIFN-gama. A estimulação de fibroblastos humanos com rIFN-gama e o rTNF-alfa inibiu consideravelmente o desenvolvimento do T. gondii, mas não influenciou o desenvolvimento do T. cruzi. O desenvolvimento do T. gondii foi triptofano dependente, enquanto que o do T. cruzi foi triptofano independente. Ao contrário dos fibroblastos parentais, os fibroblastos defectivos na via de transdução de sinal do IFN-gama (JAKI, JAK2 e STAT1alfa) não modularam o desenvolvimento intracelular de T. gondii e nem expressaram mRNA da INDO quando estimulados pelo rIFN-gama. Houve uma pequena indução de mRNA da INDO em fibroblastos parentais e mutantes (JAK2) estimulados com rTNF-alfa, que provavelmente foi estimulado através da indução da síntese de IFN-es em fibroblastos humanos. O rIFN-gama e/ou rTNF-alfa induziram expressiva atividade tripanosomicida em macrófagos humanos. A estimulação de macrófagos humanos com rIFN-gama ou rIFN-gama + rTNF-alfa, produziu uma considerável expressão do mRNA da INDO, e pouca expressão foi detectada quando as células foram estimuladas apenas com rTNF-alfa. A adição de triptofano, ou do inibidor da INDO, norharmane, à cultura de macrófagos humanos ativados com rIFN-gama e/ou rTNF-alfa, não reverteu a inibição do crescimento do parasita, mostrando que a degradação do triptofano não é um mecanismo responsável pelo efeito tripanosomicida de macrófagos humanos ativados com rIFN-gama e/ou rTNF-alfa. Os catabólitos do triptofano (ácido quinolínico, ácido quinurênico e L-quinurenina) inibiram parcialmente o desenvolvimento do T. cruzi em macrófagos humanos. A amplificação por PCR do DNA T. cLsintese de Escherichia coli ou Neurospora crassa e Saccharomyces cerevisae e a hibridização cruzada via dot blot utilizando como sondas os produtos de PCR, sugerem a possibilidade da existência da enzima triptofano sintetase em T. cruzi, o que explicaria a insensibilidade do parasita à depleção do triptofano. Alternativamente reconhecemos que mais estudos devam ser feitos para a comprovação da existência da enzima em T. cruzi.

Trypanosoma cruzi: circulating polysaccharide factors excreted in vitro and in vivo

Se detectó un factor antigénico, temoestable y soluble en ácido tricloroacético (TCA) en el sobrenadante de cultivo de epimatigotes de Trypanosoma cruzi en fase logarítmica y en los sueros de pacientes con enfermedad de Chagas aguda. Este antígeno fue revelado en la mambrana de superficie de fibroblastos de ratas cuando fueron infectados con trypomastigotes, utilizando la técnica de inmunofluorescencia indirecta. El sobrenadante de cultivo de epimastigotes en medio GLSH libre de células a 28-C fue acidificado a pH5, calentado a ebullición 30 min y luego precipitado con TCA, centrifugado y el sobrenadante tratado con éter de petróleo. La solución extraída fue dializada, concentrada, liofilizada y purificada por cromatografía de afinidad. El eluido fue liofilizado y este material fue denominado factor antígeno excretado (EF). Un antisuero hiperinmune contra estos factores antígenos fue obtenido en conejos. El 76,6% de los sueros correspondientes a pacientes con Chagas agudo demostraron poseer el EF por técnica de inmunodifusión doble (Tabla 1). Monocapas de fibroblastos de ratas infectados previamente con 3 ml de trypomastigotes en una concentración de 5 x 10**6 células/ml sometidas a una inmunofluorescencia indirecta con el antisuero hiperinmune demostraron la presencia del EF en las membranas celulares de fibroblastos infectados y no infectados..

Biological aspects of the DM28C clone of Trypanosoma cruzi after metacylogenesis in chemically defined media

A caracterizaçäo biológica do clone Dm 28c de Trypanosoma cruzi em termos do seu crescimento em meio LIT, ciclo celular, infectividade para camundongos e interaçäo com células fagocíticas profissionais e näo-profissionais, mostra que o mesmo comporta-se como um fiel representante da espécie T. cruzi. As propriedades biológicas deste clone miotrópico näo mudam de acordo com a proveniência das formas tripomastigotas (i. e., de triatomíneos, de camundongos infectados, de cultura celular ou dos meios quimicamente definidos TAUP e TAU3AAG). Ainda mais, formas tripomastigotas metacíclicas do clone Dm 28c derivado do meio TAU3AAG apresentam um alto grau de infectividade para fibroblastos e células de músculo. Experimentos de ligaçäo de ferritina cationizada à superfície de tripomastigotas, mostram a existência de acúmulos ("caps") de ferritina em regiöes próximas ao cinetoplasto, todavia a natureza e o papel destes sítios aniônicos resta a ser determinado. Os resultados indicam que tripomastigotas metacíclicos do clone Dm 28c, obtidos em condiçöes quimicamente definidas, reproduzem o comportamento biológico de T.cruzi, tornando este sistema bastante apropriado para o estudo da interaçäo célula-parasito e para o isolamento de macromoléculas relevantes