ABSTRACT
Semiconductor nanoparticles, such as quantum dots (QDs), were used to carry out experiments in vivo and ex vivo with Trypanosoma cruzi. However, questions have been raised regarding the nanotoxicity of QDs in living cells, microorganisms, tissues and whole animals. The objective of this paper was to conduct a QD nanotoxicity study on living T. cruzi protozoa using analytical methods. This was accomplished using in vitro experiments to test the interference of the QDs on parasite development, morphology and viability. Our results show that after 72 h, a 200 μM cadmium telluride (CdTe) QD solution induced important morphological alterations in T. cruzi, such as DNA damage, plasma membrane blebbing and mitochondrial swelling. Flow cytometry assays showed no damage to the plasma membrane when incubated with 200 μM CdTe QDs for up to 72 h (propidium iodide cells), giving no evidence of classical necrosis. Parasites incubated with 2 μM CdTe QDs still proliferated after seven days. In summary, a low concentration of CdTe QDs (2 μM) is optimal for bioimaging, whereas a high concentration (200 μM CdTe) could be toxic to cells. Taken together, our data indicate that 2 μM QD can be used for the successful long-term study of the parasite-vector interaction in real time.
Subject(s)
Animals , Mice , Cadmium Compounds/toxicity , Cell Proliferation , DNA Damage , Quantum Dots , Tellurium/toxicity , Trypanosoma cruzi , Cell Membrane , Flow Cytometry , Fluorescent Dyes , Microscopy, Electron, Transmission , Mitochondrial Swelling , Trypanosoma cruzi/ultrastructureABSTRACT
Na presente tese, foram estudados aspectos relacionados ao sistema de defesa celular e humoral de Rhodnius prolixus infectados com epimastigotas curtos e longos de Trypanosoma rangeli. Inicialmente, foram investigados os efeitos da radiação gama (Cs 137) sobre o sistema imune e o desenvolvimento do parasita no inseto vetor... Numa outra etapa do trabalho, foram determinados aspectos da defesa humoral pela produção de espécies de oxigênio reativo, óxido nítrico e sistema profenoloxidase em R. prolixus inoculados com epimastigotas curtos ou longos de T. rangeli cepas H14 e Choachi. Os resultados revelaram diferenças importantes na concentração de nitratos e nitritos, indicando atividade de óxido nítrico, além da geração de outras moléculas citotóxicas, como ânions superóxidos (O2-) e atividade prophenoloxidase (proPO), na hemolinfa de insetos infectados com diferentes formas epimastigotas de T. rangeli... Estes resultados indicam que NADPH-oxidase e óxido nítrico sintase podem estar envolvidas na resposta imune de R. prolixus. Numa terceira etapa, experimentos in vivo e in vitro foram desenvolvidos comparando aspectos da ativação do sistema profenoloxidase na hemolinfa de R. prolixus com a resposta dos insetos à infecção com epimastigotas curtos e longos de T. rangeli. Foi demonstrado atividade fenoloxidásica drasticamente reduzida nos insetos alimentados com sangue contendo epimastigotas curtos ou longos quando desafiados por inoculação com epimastigotas curtos... Finalmente, foram desenvolvidos experimentos para demonstrar que a inoculação de glicoinositolfosfolipídeos (GIPLs), purificados da superfície de membrana de epimastigotas curtos e longos das cepas H14 e Choachi de T. rangeli alteravam a ativação da via proPO na hemolinfa de R. prolixus. Experimentos usando espectrometria de massa (ESI-MS), detectaram variações quantitativas, em relação a carboidratos e mioinositol nos GIPLs, obtidos das diferentes formas parasitárias das duas cepas de T. rangeli. Estas alterações podem ser correlacionadas à ativação diferencial do sistema profenoloxidase de R. prolixus. As implicações de todas estas investigações são discutidas em relação ao desenvolvimento de T. rangeli e sua habilidade em superar o sistema proPO de R. prolixus. Estes resultados não só proporcionam uma melhor compreensão da infecção por T. rangeli no inseto-vetor mas também oferece novas idéias sobre papel do processo imune básico nas interações parasita-vetor.