Metaciclogénesis de Trypanosoma cruzi en Belminus ferroae (Reduviidae: Triatominae) y capacidad infectiva de las heces en condiciones de laboratorio / Metacyclogenesis of Trypanosoma cruzi in B. ferroae (Reduviidae: Triatominae) and feces infectivity under laboratory conditions

Resumen | Introducción. Belminus ferroae es un triatomino de comportamiento entomófago, sin embargo, puede alimentarse de vertebrados ocasionalmente. No se ha demostrado infección natural por Trypanosoma cruzi en esta especie, como tampoco la metaciclogénesis del parásito. Objetivo. Examinar la metaciclogénesis de T. cruzi en B. ferroae y la capacidad infectiva de las heces o sus contenidos intestinales en roedores. Materiales y métodos. Se analizaron las heces y la orina expulsadas espontáneamente por los insectos o mediante compresión abdominal o extracción del contenido intestinal a los 10, 20, 30, 40, 50 y 60 días. Se cuantificó la carga parasitaria de T. cruzi y sus formas evolutivas se identificaron con tinción de Giemsa. Asimismo, se evaluó en ratones albinos la capacidad infectiva de los tripomastigotes metacíclicos de T. cruzi obtenidos de las heces o contenidos intestinales de los especímenes infectados. Resultados. El análisis parasitológico reveló tres (15 %) insectos infectados con T.cruzi a los 30 (n=1), 40 (n=1) y 50 (n=1) días después de la infección con cargas parasitarias de hasta 1,62 x 105 tripanosomas/mm3 y porcentajes de metaciclogénesis entre el 3,5 y el 6,78 %. Conclusiones. Se demuestra por primera vez, en una especie del género Belminus, la metaciclogenésis de T. cruzi en condiciones de laboratorio y la capacidad infectiva de las heces para un huésped vertebrado.

Abstract | Introduction: Belminus ferroae is a triatominae with entomophagous behavior. However, it may occasionally feed on vertebrates. Currently, there is no evidence of natural infection with Trypanosoma cruzi or the occurrence of metacyclogenesis in this species. Objective: To test T. cruzi metacyclogenesis in B. ferroae and the infectivity of their feces or intestinal contents in rodents under laboratory conditions. Materials and methods: Twenty nymphs of B. ferroae were infected with an autochthonous strain of T. cruzi (M/HOM/VE/09/P6). Fecal and urine samples were collected from spontaneous droppings or by compressing the bugs' abdomens and, eventually, by removing their gut contents, and then examined at 10, 20, 30, 40, 50, and 60 days. We quantified T. cruzi parasitic load, as well as the evolutionary forms in feces, urine, and intestinal contents by Giemsa staining. Similarly, we evaluated the infectivity of T. cruzi metacyclic trypomastigotes in albino mice. Results: The parasitological analysis showed three insects (15%) infected with T. cruzi at 30 (n=1), 40 (n=1), and 50 (n=1) days post-infection. We observed parasitic loads of up to 1.62 x 105 trypanosomes/mm3 and metacyclogenesis percentages between 3.5% and 6.78%. Conclusions: This is the first time that T. cruzi metacyclogenesis is reported in a species of the genus Belminus under laboratory conditions and the infectivity of Belminus' feces is demonstrated on a vertebrate host.

Proliferación de trypanosoma cruzi en la membrana peritoneal y líquido ascítico de ratones con infección aguda / Proliferation of trypanosoma cruzi in the peritoneal membrane and ascitic liquid of mice with acute infection

En este estudio fue analizada la parasitemia y el parasitismo en el líquido ascítico (LA), membrana peritoneal (MP) y en otros tejidos de 40 ratones machos NMRI durante la infección aguda. Los ratones (20 ratones por grupo) fueron inoculados por vía intradérmica con tripomastigotos metacíclicos linaje T.cr I de las cepas P6 y P11 obtenidos de Rhodnius prolixus. Formas delgadas y gruesas de tripomastigotos fueron encontradas en la sangre de todos los ratones. En los ratones infectados con la cepa P6 los tripomastigotos aparecieron primero en él LA a los 13 días pi y en la sangre a los 18 días pi, en los ratones infectados con la cepa P11 los parásitos se observaron primero en la sangre a los 15 días pi y en él LA a los 22 días pi. Los ratones desarrollaron emaciación, disnea, hirsutismo, pérdida de la actividad motora de las patas posteriores y hepatoesplenomegalia. Los ratones fueron sacrificados a los 39 días pi. El estudio histológico mostró que T. cruzi prolifera formando nidos de amastigotos y tripomastigotos en la MP. Los parásitos también fueron encontrados en el músculo esquelético y en el corazón de los ratones infectados con la cepa P6. La inmunotinción con PAP reveló antígeno de T. cruzi en las secciones de esófago, estómago, intestino delgado y grueso, bazo, riñón, hígado, próstata y pene de los ratones. Estos resultados confirmaron que las cepas P6 y P11 desarrollaron anormalidades histopatológicas en el tracto gastrointestinal, renal y órgano reproductivo. La localización intra-peritoneal de los parásitos y la acumulación de fluido peritoneal, reveló ascitis y peritonitis causada por el incremento de líquido en la cavidad peritoneal y destrucción del tejido peritoneal de los ratones. El presente estudio reporta por primera vez la proliferación de tripomastigotos en la cavidad peritoneal cinco días antes de encontrarse en la sangre periférica para la cepa P6 causando daño intraperitoneal y muerte del modelo murino utilizado.

In this study we analyzed the parasitemia and parasitism in the ascitic fluid (AF), peritoneal membrane (PM) and in other tissues of 40 NMRI male mice during acute infection. Mice (20 mice per group) were inoculated by intradermal route with metacyclic trypomastigotes T.cI lineage of P6 or P11 strains obtained from Rhodnius prolixus. Slender and stout forms were observed in the blood of all mice. In infected mice with P6 strain the trypomastigotes were observed first in the AF at day 13 pi and in blood at day 18 pi. Meanwhile in infected mice with P11 strain trypomastigotes were observed first in the blood at day 15 pi and in the AF at day 22 pi. Infected mice showed emaciation, dyspnea, bristled hair, loss of motor activities in the rear limbs and hepatosplenomegaly. Mice were sacrificed at day 39 pi. Histological finding indicated that T. cruzi proliferates forming amastigotes and trypomastigotes nests in the PM. Parasites were also observed in skeletal muscle of the mice and in the heart of infected mice with P6 strain. Imunostaining with PAP revealed T. cruzi antigen in esophagus, stomach, thin and thick intestine, spleen, and kidney, liver, prostate and penis. The results show that P6 and P11 colonized and produced abnormalities in the gastrointestinal tract, renal and reproductive organs. Intra-peritoneal localization of parasites and accumulation of peritoneal fluid, revealed ascites and peritonitis caused by increase of fluid in the peritoneal cavity and destruction of the membrane peritoneal of the mice. This study reports for the first time the proliferation of trypomastigotes in the peritoneal cavity five days earlier than in peripheral blood for the P6 strain causing intra-peritoneal damage and death in the murine model used.

Presencia de epimastigotes de Trypanosoma cruzi en el plasma seminal de ratones con infección aguda / Trypanosoma cruzi epimastigotes in seminal plasma in acute infected mice

Se reporta la presencia de formas evolutivas de Trypanosoma cruzi en el plasma seminal (PS) de ratones NMRI, inoculados por vía subcutánea con 2x104 tripomastigotes metacíclicos cepa P6 obtenidos de Rhodnius prolixus. Al separar las muestras de sangre a los 15 días pos-infección, un ratón eyaculó espontáneamente y el examen directo del PS reveló la presencia de formas epimastigotes de T. cruzi en activo movimiento mezclados con los espermatozoides. Las preparaciones del PS coloreadas con Giemsa, mostraron formas epimastigotes libres y en división, tripomastigotes y amastigotes extracelulares y dentro de células fagocíticas. Los resultados de este estudio revelaron los diferentes estadios de T. cruzi en el PS de ratón, con morfogénesis similar a como ocurre en el insecto vector. El parasitismo encontrado en el PS del ratón con infección aguda, aporta importante información epidemiológica sobre la vía de transmisión sexual de T. cruzi, principalmente entre la población de reservorios silvestres que se encuentran en áreas endémicas y no endémicas para la enfermedad de Chagas.

We report the presence of evolving forms of Trypanosoma cruzi in the seminal plasma (SP) of NMRI mice subcutaneously inoculated with 2x104 metacyclic trypomastigotes obtained from P6 strain Rhodnius prolixus. When taking blood samples at 15 days post-infection, the mouse spontaneously ejaculated and the direct SP exam revealed the presence of active epimastigotes of T. cruzi mixed with spermatozoids. SP preparations stained with Giemsa showed free and dividing epimastigotes, extracellular trypomastigotes and amastigotes, as well as, within phagocytic cells. The results showed the presence of T. cruzi at the different stages of its life cycle in the mouse PS, observing similar morphogenesis in the PS to the one known in the insect vector. The parasitism found in the SP of this mouse with acute infection, provides important epidemiological information about the T. cruzi pathway of sexual transmission, mainly among the population of wild reservoirs found in endemic and non-endemic areas for Chagas`disease.

La infección por Trypanosoma cruzi en ratones gestantes induce una respuesta inmune celular con producción de citocinas en sus fetos / Trypanosoma cruzi infection in pregnant mice induces a cellular immune response with citokines production in their fetuses

El objetivo del presente estudio fue detectar las citocinas IFN-g, IL-4 e IL-10 expresadas por células T CD4+ en tejidos de fetos de ratones con infección chagásica aguda. Para ello, se examinaron fetos de ratones NMRI cuyas madres fueron infectadas con 22×10³ tripomastigotes metacíclicos de la cepa M/HOM/BRA/53/Y de T. cruzi y preñadas durante la fase aguda de la infección. Para la detección y localización de infiltrados inflamatorios, nidos de parásitos, antígenos de T. cruzi y citocinas se emplearon las técnicas de hematoxilina-eosina, peroxidasa-anti-peroxidasa e inmunofluorescencia indirecta. Se detectaron infiltrados inflamatorios y antígenos con nidos de amastigotes en el músculo esquelético fetal. Células T CD4+ productoras de IFN-g así como depósitos de IFN-g e IL-10 fueron detectados en las secciones de placenta, corazón y músculo esquelético de fetos de ratones infectadas, mientras que células CD4+/IL-10+ se encontraron sólo en músculo esquelético, adicionalmente se detectaron depósitos de IL-4 sólo en placentas de ratones sanas. Estos resultados indican que el feto es capaz de generar una respuesta inmune propia frente a antígenos transmitidos por su madre, lo cual induce la secreción de citocinas que actuando en sinergia con los anticuerpos maternos le confieren un estado de protección contra la infección, y que la transmisión del parásito depende de factores específicos de cada madre, la cual puede modificar su capacidad de controlar tal transmisión ya sea a nivel placentario o sistémico.

The objective of this study was to detect the cytokines IFN-g, IL-4 and IL-10 expressed by CD4+ T cells in tissues of fetal mice with acute chagasic infection. For this, we examined the fetuses of NMRI mice whose mothers were infected with 22×10³ metacyclic trypomastigotes of the M/HOM/BRA/53/Y strain of T. cruzi and made pregnant during the acute phase of infection. For the detection and localization of inflammatory infiltrates, nest parasites, antigens of T. cruzi and cytokines we used hematoxylin-eosin techniques, peroxidase-anti-peroxidase and immunofluorescence. The immunohistochemical study revealed the presence of inflammatory infiltrates and antigens with amastigote nests in fetal skeletal muscle. CD4 + T cells producing IFN-g, as well as deposits of IFN-g and IL-10, were detected in sections of placenta, heart and skeletal muscle of fetuses of mice infected, while CD4+/IL-10+ was found only in skeletal muscle; in addition, deposits of IL-4 were detected only in placentas of healthy mice. These results indicate that fetuses are capable of generating their own immune response to antigens transmitted by their mother, which induces the secretion of cytokines and that, acting in synergy with the maternal antibodies, confer them a state of protection against infection; and that the transmission of the parasite depends on factors specific to each mother, which may modify its ability to control such transmission at the placental or systemic levels.

Gastrocnemius skeletal muscle microvasculature and neuromuscular junction alterations in mice with experimental acute chagas infection / Alteraciones en la microvasculatura y unión neuromuscular del músculo esquelético Gastrocnemius de ratones con infección experimental de Chagas agudo

A light and transmission electron microscopy study was performed in skeletal muscles (SM) Gastrocnemius (G) from mice experimentally infected with Trypanosoma cruzi to determine changes on microvessels (MV) and neuromuscular junction (NMJ) of G. In this study 10 male (mus musculus) (20 g) were infected subcutaneally with 1.10(4) bloodstream trypomastigotes M/DID/Ve/02/DSM strain. Five mice were kept as uninfected controls. The parasites induced a complete paralysis of the rear limbs and death while still in the acute Chagas´disease. The histopathology of SM showed inflammatory cell infiltration by mononuclear and polymorphonuclear leukocytes associated with marked parasitism in the muscle fibers of G. Indirect immunofluorescence revealed interstitial IgG deposit as bands regularly spaced along the nerve terminals at 40 days post-infection (pi). At this time T. cruzi antigens and intracellular amastigotes nests were also observed. The marked inflammatory response and morphological changes in the SM were confirmed by transmission electron microscopy. Capillary ultrastructure was seen to be altered, with points of cell cytoplasm discontinuity that appear to represent holes in the microvessel walls. This finding coincided with amastigote nests in myofibers, close contacts between trypomastigotes and endothelial cells and marked thickening of the basement membrane of the muscle vessels. Loss of capillary lumen and a process of ischemia also were observed in the SM of infected mice. The neuromuscular junction showed degeneration of intramuscular nerve fibers, reduction in the axon caliber, swollen mitochondrial, increase in the actin filaments and microtubules in the axoplasm, and swelling of the Schwann cells. Increase in the nerve terminal perimeter and most of the synaptic vesicles were localized near the presynaptic active zones and scarces in the axoplasm. At this stage of infection the changes findings in MV and NMJ of G infected with ...

Un estudio con microscopía de luz y electrónica de transmisión fue realizado en muestras del músculo esquelético (ME) Gastrocnemius (G) de ratones experimentalmente infectados con Trypanosoma cruzi, a fin de determinar las alteraciones en la microvasculatura y unión neuromuscular (UNM) de G durante la infección chagásica aguda. Un grupo de 10 ratones machos (mus musculus) NMRI (20 g), fueron infectados subcutáneamente con 1,10(4) tripomastigotes sanguícolas de la cepa M/DID/Ve/02/DSM. Cinco ratones NMRI no infectados fueron usados como control. Estos parásitos produjeron completa parálisis de las patas posteriores y muerte de los ratones durante la infección aguda. La histopatología del ME mostró infiltración de células mononucleares y leucocitos polimorfonucleares asociados con marcado parasitismo en la fibra muscular de G. La inmunofluorescencia indirecta reveló IgG a manera de bandas sobre el nervio terminal a los 40 días post-infección (pi). En este tiempo, antígeno y grupos de amastigotes de T. cruzi fueron observados en los cortes del ME. La marcada respuesta inflamatoria y las alteraciones morfológicas en el tejido muscular fueron verificadas por microscopía electrónica de transmisión. La ultraestructura de los capilares estuvo relacionada con puntos de discontinuidad en la microvasculatura. Este encuentro coincidió con la presencia de grupos de amastigotes dentro de las miofibrillas, estrecho contacto entre los tripomastigotes y las células endoteliales y marcado adelgazamiento de la membrana basal de los vasos sanguíneos. La pérdida del lumen capilar y un proceso de ischemia también fue observado en el G de los ratones infectados. La unión neuromuscular mostró degeneración de la fibra nerviosa intramuscular, reducción en el calibre del axón del nervio motor determinada por una retracción de la vaina de mielina, inflamación mitocondrial, aumento en los filamentos de actina y microtúbulos en el axoplasma e inflamación de las células ...

Effects of Acute Chagas'Disease on Mice Central Nervous System

This study has been done to evaluate the central nervous system (CNS) of mice infected with Trypanosoma cruzi and its relationships with the irreversible decrease of motor activity of the rear limbs during acute Chagas´disease. The course of the present study shows the in vivo behaviour of three parasites strains which were isolated from different sources and geographical areas, with the purpose of explaining the parasitemia, mortality rate, clinical, pathological and histopathological changes in the CNS of infected mice. The mice were injected intraperitoneally with 5.103 bloodstreams of different T. cruzi strains. The mice infected with PR and ASM strains from Venezuela, showed low parasitemia and high mortality, while the Y strain produced higher parasitemia levels. At the 30th day post-infection both left parietal brain cortex (LPC) and spinal cord (SC) were sectioned, stained with hematoxilin and eosin (H-E) and examined by means of confocal ligth microscopy. At this time, the pathology of the CNS exhibited focal infiltrates of monocytes, lymphocytes, plasmocytes, polymorphonuclear cells and loss of neuronas and motoneurons. The sections of LPC of infected mice with ASM strain, showed loss neuronal, parasites and abundant T. cruzi antigen deposits in the proximity of the swollen neurons. The sections of SC stained with Enolase-Avidin-Biotin-Peroxidase showed a reduction in the average number of neurons of the cervical region (CR) of the infected mice with PR, ASM and Y strains. Sections stained with Propidium Ioduro (IP) showed a reduction of the number of motoneurons in all regions of the SC, with a significant difference between groups infected with different T. cruzi strains and control uninfected mice (P < 0.05). This study established a correlation between the parasitism in the proximity to inflammatory cells, together the appearance of T. cruzi antigen and neuronal destruction in the brain. Therefore it can be concluded that the changes in CNS may be attributed to early parasitism in nervous tissue, which occur in a few days, involving clinico-pathological manifestations, which produced alterations of the mobility with paralysis of the rear limbs and death in 100% of mice with acute infection produced by PR and ASM-T. cruzi strains from Venezuela.

IP3 receptors and Ca2+ signals in adult skeletal muscle satellite cells in situ

In this short article we review muscle satellite cell characteristics and our studies in adult rodent muscle satellite cells in situ. Using confocal laser scanning microscopy and immunocytochemistry, a high level of IP3 receptor (IP3R) immunostaining was detected in satellite cells. These cells were identified by their peripheral position, their size, the shape of their nucleus, the paucity of the apparent cytoplasm, and the immunostaining with specific molecular markers such as a-actinin, the neural cell adhesion molecule (N-CAM) and desmin. High extracellular K+ (60 mM) induced long-lasting Ca2+ signals in satellite cells in situ. We suggest that electrical activity stimulates IP3-associated Ca2+ signals that could act in concert with signaling pathways triggered by growth factors and/or hormones.

Detección de leishmania (viannia) braziliensis en el endotelio vascular de lesiones de pacientes con leishmaniasis cutánea localizada / Detection of leishmania (viannia) braziliensis in vascular endothelium lesions of patients with localized cutaneous leishmaniasis

En el presente estudio se analizaron las lesiones dérmicas de 8 pacientes con leishmaniasis cutánea (LC), procedentes de caseríos ubicados en las cercanías de las cuencas de los ríos Chama-Mocotíes del estado Mérida, Venezuela. Las lesiones de los pacientes fueron diagnósticadas de acuerdo al criterio clínico, parasitológico e inmunoquímico. Los parásitos de las lesiones cutáneas fueron identificados por la reacción por cadena de la polimerasa (PGR) como Leishmania (Viannia) braziliensis. Histopatológicamente, las lesiones mostraron infiltrado inflamatorio de células mononucleares y polimorfonucleares. En la dermis se observaron reacciones granulomatosas y amastigotos. Los cortes histológicos de una de las lesiones del paciente N°5 mostraron vasos sanguíneos morfológicamente afectados con antígeno de Leishmania en la superficie endotetial, vasos dilatados con parásitos en su luz y células mononucleares. El frotis de la misma lesión cutánea mostró amastigotos en el citoplasma de neutrófilos. Las reacciones de inmunofluorescencia indirecta (IFI) e inmunoperoxidasa indirecta (PAP) realizadas sobre estas lesiones, revelaron amastigotos y material antigénico adsorbido sobre las paredes de los vasos sanguíneos, así como amastigoto libres en la luz de los vasos sanguíneos dérmicos. Basados en estos resultados, se concluye que en la piel de algunas lesiones cutáneas, es posible reconocer la presencia de los parásitos tanto intracelulares como extracelulares, en estrecho contacto con los vasos sanguíneos dérmicos y libres en la luz capilar, lo que favorecería el desplazamiento del parásito por vía sanguínea. Este proceso determinaría la posibilidad de producir infecciones secundarias y la propagación de la infección en las áreas endérmicas de Leishmaniasis, donde el parásito circula los reservorios domésticos y silvestres, los insectos vectores y el hombre que viven en esas áreas