Calpains of Leishmania braziliensis: genome analysis, differential expression, and functional analysis

BACKGROUND Calpains are proteins belonging to the multi-gene family of calcium-dependent cysteine peptidases that undergo tight on/off regulation, and uncontrolled proteolysis of calpains is associated with severe human pathologies. Calpain orthologues are expanded and diversified in the trypanosomatids genome. OBJECTIVES Here, we characterised calpains in Leishmania braziliensis, the main causative agent of cutaneous leishmaniasis in Brazil. METHODS/FINDINGS In total, 34 predicted calpain-like genes were identified. After domain structure evaluation, reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) during in vitro metacyclogenesis revealed (i) five genes with enhanced expression in the procyclic stage, (ii) one augmented gene in the metacyclic stage, and (iii) one procyclic-exclusive transcript. Western blot analysis revealed that an antibody against a consensus-conserved peptide reacted with multiple calpain-like proteins, which is consistent with the multi-gene family characteristic. Flow cytometry and immunocytochemistry analyses revealed the presence of calpain-like molecules mainly in the cytoplasm, to a lesser extent in the plasma membrane, and negligible levels in the nucleus, which are all consistent with calpain localisation. Eventually, the calpain inhibitor MDL28170 was used for functional studies revealing (i) a leishmaniostatic effect, (ii) a reduction in the association index in mouse macrophages, (iii) ultra-structural alterations conceivable with autophagy, and (iv) an enhanced expression of the virulence factor GP63. CONCLUSION This report adds novel insights into the domain structure, expression, and localisation of L. braziliensis calpain-like molecules.

Efeitos da saliva de lutzomyia intermédia sobre monócitos humanos / Effects of the saliva of intermediate lutzomyia on human monocytes

A saliva dos flebotomíneos contém moléculas farmacológicas potentes e complexas que, quando inoculadas na pele do vertebrado, são capazes de modular os sistemas hemostático, inflamatório e imune do hospedeiro. No presente estudo, nós avaliamos os efeitos do conteúdo da glândula salivar de Lutzomyia intermedia, o vetor natural da Leishmania braziliensis, na produção de citocinas e na expressão de moléculas de superfície em monócitos estimulados com LPS, infectados ou não por L. braziliensis. Avaliamos também a carga parasitária em células infectadas e expressão de quimiocinas em monócitos pré-sensibilizados com a saliva de L. intermedia e com a saliva de L. longipalpis. Monócitos selecionados de células mononucleares do sangue periférico (CMSP) de doadores saudáveis foram pré-sensibilizados com SGS de L. intermedia, estimulados com LPS e, em seguida, infectados ou não com L. braziliensis. A produção de citocinas foi avaliada por ELlSA em sobrenadante de cultura; expressão de moléculas de superfície foi determinada por citometria de fluxo e a expressão de quimiocinas foi analisada por PCR em Tempo Real em ensaios de Quantificação Relativa (QR). Monócitos humanos pré-tratados com SGS de L. intermedia mostraram uma redução significante na produção de IL-10 e um aumento significante na expressão de CD86. A infecção com L. braziliensis aumentou significativamente a produção de TNF-a, porém não alterou a expressão de CD86, nem a taxa de infecção em monócitos pré-sensibilizados com SGS. A expressão de IL-8, MIP-1a, MIP-1f3 e Rantes aumentou após estímulo de monócitos humanos com SGS de L. intermedia e L. longipalpis. Nossos dados indicam que a saliva de L. intermedia é capaz de modificar a produção de citocinas, a expressão de moléculas de superfície e a expressão de quimiocinas em monócitos humanos e estas alterações podem afetar a evolução da leishmaniose em infecções naturais.

Leishmania (Viannia) braziliensis growth in vitro culture relies more on folic acid availability than Leihsmania (Leishmania) amazonensis

We compared the in vitro growth of promastigotes from two Leishmania species in TC-100 and Schneider media. Leishmania (Leishmania) amazonensis replication rates were similar in both tissue culture media and reached maximum rates by 48 h. In contrast Leishmania (Viannia) braziliensis growth was significantly greater in TC-100 but maximum rates were achieved by 96 h. Folic acid appears to be the limiting factor and supplementation of Schneider media with this nutrient improved L. (V.) braziliensis replication rates and decreased the time of maximum replication to 48 h.

Leishmania brasiliensis: isolation of carbohydrate-containing antigen and possibility of its use in the immunodiagnosis of american cutaneous leishmaniasis

A Leishmania brasiliensis e um dos agentes causadores da Leishmaniose Tegumentar Americana (LTA). A cepa 034-jcg, isolada de paciente da regiao norte do estado do Parana, Brasil, foi cultivada em meio Blood Agar Base, liofilizada e submetida a extracao com fenol-agua e o extrato obtido foi tratado com RNase I. O antigeno contendo carboidrato (AgCHO) mostrou-se imunogenico para coelhos e apresentou pelo menos uma fracao com poucas cargas negativas em pH 8,2. Este antigeno apresenta reacao cruzada com extrato fenolico do meio de cultura usado para o cultivo de promastigotas...