Imunização contra malária: perspectivas e desafios / Malaria immunization: prospects and challenges

O referido trabalho tem como objetivo analisar e avaliar a atual conjuntura das pesquisas científicas na busca da imunização eficaz contra a malária, destacando os principais mecanismos imunológicos e moleculares subjacentes à referida proteção, bem como, as perspectivas a curto e médio prazo. O presente estudo de revisão selecionou pesquisas nas bases de dados da Medical Literature Analysis and Retrieval System Online (Medline), National Library of Medicine (Pubmed), Scientific Electronic Library Online (SciELO), Web of Science e Scopus. Foram combinados os termos Malaria, Immunization, Vaccine and Epidemiology, com seus sinônimos remissivos e outros descritores associados, no período compreendido entre janeiro e julho de 2019. Como fator preponderante dos critérios de inclusão, foram selecionadas revisões sistemáticas com ou sem metanálise, publicadas nos últimos 5 anos, que discorressem detalhadamente sobre o tema, ou que apresentassem informações estatísticas ou históricas relevantes, relacionada ao tema. Como critérios de exclusão foram considerados: materiais literários e científicos, anteriores ao período de 2014 e que não apresentassem informações estatísticas ou histórica relevantes ao tema, ou que, não se adequassem à temática da pesquisa. Após a aplicação dos critérios de inclusão e exclusão, foi realizada a análise e seleção dos artigos. Dos 451 artigos identificados, 44 foram selecionados. As informações extraídas dos referidos trabalhos convergem no sentido de que a erradicação da malária é uma tarefa demasiadamente complexa, a qual não será alcançada com as vacinas atuais, havendo necessidade do desenvolvimento de ferramentas imunizadoras de maior eficácia. Apesar dos esforços, atualmente ainda não existe uma vacina eficaz na prevenção da infecção, mas vários estudos se encontram em andamento nessa vertente, tornando promissor o surgimento de uma vacina eficaz contra o parasita.

This study aims at analyzing and evaluating the current status of scientific research in the search for effective immunization against malaria, highlighting the key immunological and molecular mechanisms of such protection and the short- and medium-term perspectives. The search and selection of studies took place in the databases of the Medical Literature Analysis and Retrieval System Online (Medline); National Library of Medicine (Pubmed); Scientific Electronic Library Online (SciELO); Web of Science; and Scopus. The terms Malaria, Immunization, Vaccine, and Epidemiology were used, with their corresponding cross-referenced synonyms and other associated descriptors, including the period from January to July 2019. As a main factor in the inclusion criteria, systematic reviews with or without meta-analysis published in the last 5 years, presenting a detailed discourse about the topic, or relevant statistical or historical information related to the topic were selected. The following exclusion criteria were considered: literary and scientific materials, prior to 2014, and without statistical or historical information relevant to the theme, or which did not fit the research theme. After applying the inclusion and exclusion criteria, the articles were analyzed and selected. From a total of 451 identified articles, 44 were selected. The information extracted from the referred studies converge in the sense that malaria eradication is an overly complex task, which will not be achieved with the current vaccines, requiring the development of more effective immunizing tools. Despite all the efforts, there is no effective vaccine for preventing infection yet, but several studies are being developed in this area, making the emergence of an effective vaccine against the disease promising.

Dehydrobufotenin extracted from the Amazonian toad Rhinella marina (Anura: Bufonidae) as a prototype molecule for the development of antiplasmodial drugs

he resistance against antimalarial drugs represents a global challenge in the fight and control of malaria. The Brazilian biodiversity can be an important tool for research and development of new medicinal products. In this context, toxinology is a multidisciplinary approach on the development of new drugs, including the isolation, purification, and evaluation of the pharmacological activities of natural toxins. The present study aimed to evaluate the cytotoxicity, as well as the antimalarial activity in silico and in vitro of four compounds isolated from Rhinella marina venom as potential oral drug prototypes. Methods: Four compounds were challenged against 35 target proteins from P. falciparum and screened to evaluate their physicochemical properties using docking assay in Brazilian Malaria Molecular Targets (BraMMT) software and in silico assay in OCTOPUS® software. The in vitro antimalarial activity of the compounds against the 3D7 Plasmodium falciparum clones were assessed using the SYBR Green I based assay (IC50). For the cytotoxic tests, the LD50 was determined in human pulmonary fibroblast cell line using the [3(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] (MTT) assay. Results: All compounds presented a ligand-receptor interaction with ten Plasmodium falciparum-related protein targets, as well as antimalarial activity against chloroquine resistant strain (IC50 = 3.44 µM to 19.11 µM). Three of them (dehydrobufotenine, marinobufagin, and bufalin) showed adequate conditions for oral drug prototypes, with satisfactory prediction of absorption, permeability, and absence of toxicity. In the cell viability assay, only dehydrobufotenin was selective for the parasite. Conclusions: Dehydrobufotenin revealed to be a potential oral drug prototype presenting adequate antimalarial activity and absence of cytotoxicity, therefore should be subjected to further studies.(AU)

Consecuencias de la infección malárica gestacional en la función inmune y en la inmunomodulación de la madre y el neonato / Consequences of gestational malaria infection in the immune function and immunomodulation of mother and newborn

Resumen La malaria asociada al embarazo es un evento poco estudiado en América Latina. Los abundantes trabajos sobre el problema en África llevan a pensar que esta infección genera una modulación de la respuesta inmune y alteraciones en el ambiente placentario, eventos cruciales para el adecuado desarrollo del feto y el neonato. La inmunidad contra Plasmodium spp es compleja porque involucra diversos factores que amplían las posibilidades de desenlaces, los que finalmente conducen a los diferentes fenotipos clínicos de la enfermedad. Uno de los desenlaces inmunológicos en infecciones por Plasmodium spp es la modulación de la respuesta inmune hacía un perfil regulador. Esta regulación inducida por la infección malárica resulta ventajosa para la persistencia del parásito en el hospedero, y adicionalmente, podría generar eventos adversos en la respuesta inmune general de los individuos infectados. El objetivo de esta revisión es abordar los mecanismos con los cuales Plasmodium spp modula la respuesta inmune del hospedero y exponer las consecuencias de las infecciones maláricas en el contexto madre-neonato.

Pregnancy-associated malaria is an understudied event in Latin America. Most works about malaria in pregnancy have been conducted in Africa. These studies indicate that the infection generates immune response modulation and alterations in the placental environment, key factors for the proper development of the fetus and neonate. Immunity against Plasmodium spp is complex since involves several factors that increase the possible infection outcomes. One of these immunological outcomes is the immune response modulation towards a regulatory profile, which is advantageous for the persistence of the parasite in the host; additionally, it could generate adverse events in the general immune response of infected individuals. The objective of this review is to address the Plasmodium spp mechanisms of modulation in the host immune response and expose the consequences of malarial infections in the mother-neonate context.

O sistema imune inato na patogênese da malária

Por muitas décadas de estudo sobre a patogênese da malária, tem-se estabelecido que as manifestações clínicas são frequentemente uma consequência da inflamação sistêmica provocada pelo parasito. Os imunocomplexos (ICs) são encontrados na circulação de pacientes com inflamação, seja ela estéril ou causada por infecções. O presente trabalho demonstra que pacientes com malária apresentam elevados níveis de anticorpos circulantes anti-DNA, bem como ICs contendo DNA do parasito. A ativação de monócitos por ICs resultou na formação de specks de inflamassomas contendo NLRP3, NLRP12 ou AIM2, ativação de caspase 1 e liberação de IL-1βativa. As células monocucleares do sangue periférico estimuladas com ICs produzem grandes quantidades de IL-1βe TNFαe, no entanto, baixos níveis de IL-10.

A principalfonte de citocinas pró-inflamatórias em pacientes de fase aguda da malária é a subpopulação de monócitos CD14+, que expressa o receptor FcγRIIIA (CD16). Os monócitos de pacientes em fase de convalescência apresentam um fenótipo anti-inflamatório e, quando estimulados com ICs, produzem elevados níveis de IL-10 e baixos níveis de TNFαe IL-1β. Portanto, dependendo do status de ativação do monócito, os ICs podem estimular ou modular a produção de citocinas pró-inflamatórias, atuando como um importante imunoregulador durante a malária. Os monócitos (MOs), macrófagos e células dendríticas (DCs) são populações de células heterogêneas que têm papel crucial na reparação de tecidos, detecção de presença de microrganismos invasivos, iniciando respostas imunitárias protetoras. Estudos recentes definiram novos marcadores que permitem a distinção entre monócitos inflamatórios de células dendríticas derivadas de monócitos (MO-DCs), no entanto, a contribuição destas células para neuroinflamaçãodurante a MCE não foi avaliada

Neste trabalho, observamos que a infecção por Plasmodium berghei ANKA (PbA) promove a diferenciação de monócitos inflamatórios esplênicos e DCs convencionais por células dendríticas derivadas de monócitos (MO-DCs), que são CD11c+CD11b+F4/80+DC-SIGN+Ly6C+. Estas células respondem a IFNγ sendo a principal fonte de CXCL9 e CXCL10. Além disso, células MO-DCs expressando CXCL9/10 emergem no cérebro via CCR5 dependente, coincidindo com o influxo de células T CD8+e o desenvolvimento da síndrome neuropatológica letal. Assim, nossos dados fornecem evidências de que as MO-DCs induzidas pela infecção com PbA desempenham um papel central nas respostas imunes, mediando o desenvolvimento de MCE. De acordo com nossos resultados, após a diferenciação, MO-DCs, que expressam CXCL9 e CXCL10, tem um papel importante na ativação de células T CD4+e T CD8+no baço e também migram para o SNC dependente de CCR5, onde atraem e ativam células T CD8+, levando ao desenvolvimento de MCE

Avaliação da atividade antimalárica de novos derivados quinolínicos / Evaluation of the antimalarial activity of new quinoline derivatives

A malária é uma doença causada por cinco espécies de parasitos do gênero Plasmodium que causa anualmente a morte de milhares de pessoas, principalmente em países pobres da África. Muito antiga, uma diversidade de fármacos já foram empregados na tentativa de erradicação da doença, entretanto o aparecimento de cepas resistentes, bem como efeitos adversos gerados pelo tratamento impossibilitou tal ação. Os quinolínicos configuram uma grande parte destes tratamentos, apresentando uma notável atividade antimalárica. Neste trabalho nós avaliamos o potencial antimalárico de três novos derivados quinolínicos BS 260, BS 318 e BS 373 em culturas de Plasmodium falciparum, cepa w2, cloroquina resistente. BS 373 apresentou melhor atividade contra culturas de Plasmodium falciparum e, assim como o BS 318, foi capaz de inibir a biocristalização de hemozoína pelos parasitos. A microscopia eletrônica de transmissão revelou uma desorganização celular, diminuição do tamanho e quantidade de cristais de hemozoína no vacúolo digestivo, bem como vacuolizações citoplasmáticas e presença de estruturas membranares no vacúolo digestivo, o que indica a ocorrência de um processo autofágico nas células tratadas com 10 LM e 20 LM do BS 373. A presença de cristais citoplasmáticos indica a ocorrência de autólise pela ruptura da membrana do vacúolo digestivo. Por fim, o efeito dos tratamentos se mostrou irreversível nos parasitos com 24 horas de tratamento para BS 318 e BS 373, enquanto que para BS 260 essa irreversibilidade só foi observada após 48 horas. Nossos dados mostram que os derivados quinolínicos testados são efetivos contra culturas de P. falciparum, configurando bons candidatos à novas moléculas antimaláricas.

Malaria is a disease caused by five Plasmodium species that cause deaths of thousands of people annually, mostly in poor countries of Africa. Very anccient, a variety of drugs have been used in an attempt to eradicate the disease, however the emergence of resistant strains, as well as adverse effects caused by treatment prevented such action. The quinoline are a large part of these treatments, presenting a remarkable antimalarial activity. In this paper we evaluate the antimalarial potential of three new quinoline derivative BS 260, BS 318 and BS 373 in Plasmodium falciparum chloroquine resistant, w2 strain, cultures. BS 373 showed the best activity against Plasmodium falciparum cultures, while and analogously to BS 318 was able to inhibit the hemozoin formation by parasites. The transmission electron microscopy revealed a cell disorganization, decreased size and amount of hemozoin crystals in the digestive vacuole, cytoplasmic vacuolization and presence of membrane structures in the digestive vacuole, which indicates an autophagic process in cells treated with 10 LM and 20 LM BS 373. Cytoplasmic being crystals indicate parasite cell autolusis caused by digestive vacuole membrane disrupture. Finally, the effect of treatment proved irreversible on parasites at 24 hours of treatment for BS 318 and BS 373, whereas for BS 260 this irreversibility was only observed after 48 hours. Our data show that the quinoline derivatives tested are effective against P. falciparum cultures, setting good candidates for new antimalarial molecules.

Associação entre bimarcadores imunogenéticos e a gravidade ou resistência na malária por plasmodium vivax / Association between immunogenic markers and the severity and resistance in plasmodium vivax malaria

INTRODUÇÃO: A malária é uma das doenças infecto-parasitárias mais incidentes no mundo com grande morbimortalidade. Dentre as espécies infectivas ao ser humano, o Plasmodium vivax é a espécie predominante no Brasil, quase que exclusivamente na Região Amazônica. O espectro clínico da malária abrange desde uma infecção assintomática até casos moderados,com hiperbilirrubinemia isolada ou graves. A produção de mediadores inflamatórios pelo sistema imune, a via de metabolização do heme e os níveis sistêmicos de hepcidina são importantes mecanismos associados afisiopatologia dos diferentes desfechos clínicos da malária. Além disso, coinfecções podem modular ou intensificar a resposta imune de indivíduos infectados pelo plasmódio. OBJETIVO: Neste ínterim, a identificação de biomarcadores confiáveis tanto de gravidade ou resistência são indispensáveis para o auxílio no seguimento, diagnóstico e terapêutica da malária...

INTRODUCTION: Malaria is one of the most frequent infectious diseases inthe world with high morbidity and mortality. Among the infective species tohumans, Plasmodium vivax is the most predominant species in Brazil, withdisease incidence almost exclusively observed in the Amazon Region. Theclinical spectrum of malaria can range from asymptomatic infection to mildcases, malaria with isolated hyperbilirubinaemia or severe infection. Theimmune system production of inflammatory mediators, the heme metabolismpathway and systemic levels of hepcidin are important mechanismsassociated with pathophysiology of different malaria clinical outcomes. Inaddition, co-infections can modulate or enhance the immune response ofindividuals infected with P. vivax. OBJECTIVE: In this context, the identification of reliable biomarkers for disease severity and resistance are essential for the diagnosis, treatment and follow-up of malaria...

Transfusion-transmitted malaria in endemic zone: epidemiological profile of blood donors at the Fundação HEMOAM and use of rapid diagnostic tests for malaria screening in Manaus

OBJECTIVE: With 99% of the cases in Brazil, malaria is endemic in the Amazon region. Transfusion-transmitted malaria, an important risk in endemic areas, has been reported. The aim of this study was to describe the epidemiological profile of blood donor candidates at the Fundação de Hematologia e Hemoterapia do Amazonas and evaluate the efficacy of rapid diagnostic tests used for malaria screening of blood donors within endemic regions. METHODS: Between May 2008 and May 2009, 407 blood donor candidates were selected and grouped based on the Malaria Annual Parasite Index of the geographic area in which they originated: Group 1 (eligible donors - n = 265) originated from areas of low to medium risk of exposure to malaria and Group 2 (ineligible donors - n = 142) originated from high-risk areas. All samples were concurrently screened using two immunochromatic antigen-based rapid tests and by the thick smear test. RESULTS: All samples were negative by all three methods. The demographic profile indicated that the majority of participants were male, ages ranged from 18 to 39 years and less than half the candidates had only elementary schooling. Two issues need to be addressed: one is the ineligibility of donors and its impact on blood donor centers as, in this study, 22.7% of the donors were considered ineligible. The other is the limited sensitivity of the parasitological tests used, allowing a risk of false-negative results. CONCLUSION: New methods are needed to ensure transfusion safety without rejecting potential donors, which would ensure safe transfusion without harming the blood supply...

Culminating anti-malaria efforts at long lasting insecticidal net?

Long-lasting insecticidal nets [LLINs] are a primary method in malaria control efforts. However, a decline in the biological efficacy and physical integrity over a period of comparatively lesser time than claimed, waning of naturally acquired immunity among regular users and misuse of LLINs are serious concerns. The literature for the current review was searched in PubMed, SCOPUS Database and Google using combined search strings of related key-words. Literature with sufficient data and information on the current subject was selected to reach a valid conclusion. The World Health Organization [WHO] has emphasized that LLINs should be considered a public good for people inhabiting malaria endemic settings. LLINs exhibited a cumulative effect on the vector density and may force anthropophilic mosquito vectors to find alternative animal hosts for blood meal. However, the physical integrity and biological activity of LLINs declines faster than the anticipated time due to different operational conditions and the spread of insecticide resistance. LLINs have been successful in reducing malaria incidences by either reducing or not allowing human exposure to the vector mosquitoes, but at the same time, LLINs debilitate the natural protective immunity against malaria parasite. Misuse of LLINs for deviant purposes is common and is a serious environmental concern, as people believe that traditional methods of prevention against malaria that have enabled them to survive through a long time are effective and sufficient. Moreover, people are often ill-informed regarding the toxic effects of LLINs. Specific criteria for determining the serviceable life and guidelines on the safe washing and disposal of LLINs need to be developed, kept well-informed and closely monitored. Malaria case management, environment management and community awareness to reduce the misuse of LLINs are crucial. Focused research on developing effective anti-malarial drugs, vaccines and new insecticides to reduce resistance is imperative to tackle malaria in the future

Glicosaminoglicanos como posibles reguladores de inflamación durante la malaria placentaria / Glycosaminoglycans as potential regulators of inflammation during placental malaria

Los mecanismos fisiopatológicos de la malaria placentaria son hasta el momento poco comprendidos, y el daño placentario derivado de la infección por Plasmodium spp se ha relacionado con eventos adversos del embarazo que afectan directamente el desarrollo del feto. Las concentraciones placentarias de algunas citocinas como la IL-10, TNF-alfa y TGF-beta y glicosaminoglicanos como el CSA, HA y HS podrían estar participando de forma reguladora en los eventos inflamatorios placentarios durante la infección por Plasmodium spp.

The pathophysiological mechanisms of placental malaria are until now poorly understood and the placental damage resulting from infection by Plasmodium spp has been linked to adverse pregnancy events that directly affect fetal development. Placental concentrations of some cytokines such as IL-10, TNF-alpha and TGF-beta and glycosaminoglycans such as CSA, HA and HS could be involved in a regulatory role in placental inflammation during infection by Plasmodium spp.

Experimental models in vaccine research: malaria and leishmaniasis

Animal models have a long history of being useful tools, not only to test and select vaccines, but also to help understand the elaborate details of the immune response that follows infection. Different models have been extensively used to investigate putative immunological correlates of protection against parasitic diseases that are important to reach a successful vaccine. The greatest challenge has been the improvement and adaptation of these models to reflect the reality of human disease and the screening of vaccine candidates capable of overcoming the challenge of natural transmission. This review will discuss the advantages and challenges of using experimental animal models for vaccine development and how the knowledge achieved can be extrapolated to human disease by looking into two important parasitic diseases: malaria and leishmaniasis.

Age-Related CD4+CD25+Foxp3+ Regulatory T-Cell Responses During Plasmodium berghei ANKA Infection in Mice Susceptible or Resistant to Cerebral Malaria

Different functions have been attributed to CD4+CD25+Foxp3+ regulatory T-cells (Tregs) during malaria infection. Herein, we describe the disparity in Treg response and pro- and anti-inflammatory cytokines during infection with Plasmodium berghei ANKA between young (3-week-old) and middle-aged (8-month-old) C57BL/6 mice. Young mice were susceptible to cerebral malaria (CM), while the middle-aged mice were resistant to CM and succumbed to hyperparasitemia and severe anemia. The levels of pro-inflammatory cytokines, such as TNF-alpha, in young CM-susceptible mice were markedly higher than in middle-aged CM-resistant mice. An increased absolute number of Tregs 3-5 days post-inoculation, co-occurring with elevated IL-10 levels, was observed in middle-aged CM-resistant mice but not in young CM-susceptible mice. Our findings suggest that Treg proliferation might be associated with the suppression of excessive pro-inflammatory Th1 response during early malaria infection, leading to resistance to CM in the middle-aged mice, possibly in an IL-10-dependent manner.

Desenvolvimento de uma estratégia automática para busca de potenciais antígenos em proteomas preditos de Plasmodium spp

A malária é uma doença que provoca um enorme impacto em todo mundo e muitos esforços tem sido feitos na tentativa de eliminar esta doença há séculos. O desenvolvimento de uma vacina eficaz contra esta doença se tornou prioridade para muitos grupos de pesquisa, entretanto apenas um antígeno apresentou resultados promissores em ensaios clínicos de fase III. O processo de identificação de candidatos promissores para comporem uma vacina é muito laborioso e demanda um tempo muito grande, principalmente devido à biologia complexa destes parasitos intracelulares. Identificar proteínas nesses tipos de patógenos intracelulares é um grande desafio e requer a análise de diferentes fatores ao mesmo tempo. Um bom candidato a antígeno deve possuir características que façam com que a proteína ou pelo menos parte dela, entre em contato com o sistema imune do hospedeiro em algum momento do ciclo de vida do parasito e que este contato seja capaz de gerar uma resposta imune capaz de neutralizar o parasito e acabar com a infecção. As proteínas secretadas/exportadas se encaixam perfeitamente nessas características e foi justamente com o objetivo de identificá-las que foi desenvolvida uma estratégia automática integrando diferentes programas para buscar estas proteínas.

Dessa forma, o proteoma predito de 5 espécies diferentes do gênero Plasmodium foi submetidas à análise de três programas que procuram por características importantes para proteínas exportadas/secretadas nesse gênero. O peptídeo sinal foi investigado utilizando o SignalP, um script em Perl foi desenvolvido para buscar um motivo que é crucial para a exportação de algumas proteínas (PEXEL) e os domínios transmembrana foram buscados utilizando o TMHMM. Algumas proteínas selecionadas foram submetidas à predição de epitopos de células B. Com esta abordagem foi possível identificar algumas famílias de proteínas que já são conhecidas como proteínas exportadas, como Rifin e Stevor, o que mostra que esta abordagem pode ser uma ferramenta útil na identificação de novos prováveis alvos para o desenvolvimento de uma vacina eficaz. Utilizando esta metodologia, esperamos contribuir para aumentar o número de proteínas em testes para formulação de um antígeno que seja capaz de ajudar no controle e erradicação desta doença que causa tantos prejuízos para a humanidade.

Desenvolvimento de uma estratégia automática para busca de potenciais antígenos em proteomas preditos de Plasmodium spp / Developing a strategy to automatically search for potential antigens of Plasmodium spp predicted proteomes

A malária é uma doença que provoca um enorme impacto em todo mundo e muitos esforços tem sido feitos na tentativa de eliminar esta doença há séculos. O desenvolvimento de uma vacina eficaz contra esta doença se tornou prioridade para muitos grupos de pesquisa, entretanto apenas um antígeno apresentou resultados promissores em ensaios clínicos de fase III. O processo de identificação de candidatos promissores para comporem uma vacina é muito laborioso e demanda um tempo muito grande, principalmente devido à biologia complexa destes parasitos intracelulares. Identificar proteínas nesses tipos de patógenos intracelulares é um grande desafio e requer a análise de diferentes fatores ao mesmo tempo. Um bom candidato a antígeno deve possuir características que façam com que a proteína ou pelo menos parte dela, entre em contato com o sistema imune do hospedeiro em algum momento do ciclo de vida do parasito e que este contato seja capaz de gerar uma resposta imune capaz de neutralizar o parasito e acabar com a infecção. As proteínas secretadas/exportadas se encaixam perfeitamente nessas características e foi justamente com o objetivo de identificá-las que foi desenvolvida uma estratégia automática integrando diferentes programas para buscar estas proteínas. Dessa forma, o proteoma predito de 5 espécies diferentes do gênero Plasmodium foi submetidas à análise de três programas que procuram por características importantes para proteínas exportadas/secretadas nesse gênero. O peptídeo sinal foi investigado utilizando o SignalP, um script em Perl foi desenvolvido para buscar um motivo que é crucial para a exportação de algumas proteínas (PEXEL) e os domínios transmembrana foram buscados utilizando o TMHMM. Algumas proteínas selecionadas foram submetidas à predição de epitopos de células B. Com esta abordagem foi possível identificar algumas famílias de proteínas que já são conhecidas como proteínas exportadas, como Rifin e Stevor, o que mostra que esta abordagem pode ser uma ferramenta útil na identificação de novos prováveis alvos para o desenvolvimento de uma vacina eficaz. Utilizando esta metodologia, esperamos contribuir para aumentar o número de proteínas em testes para formulação de um antígeno que seja capaz de ajudar no controle e erradicação desta doença que causa tantos prejuízos para a humanidade.

Expression of non-TLR pattern recognition receptors in the spleen of BALB/c mice infected with Plasmodium yoelii and Plasmodium chabaudi chabaudi AS

The spleen plays a crucial role in the development of immunity to malaria, but the role of pattern recognition receptors (PRRs) in splenic effector cells during malaria infection is poorly understood. In the present study, we analysed the expression of selected PRRs in splenic effector cells from BALB/c mice infected with the lethal and non-lethal Plasmodium yoelii strains 17XL and 17X, respectively, and the non-lethal Plasmodium chabaudi chabaudi AS strain. The results of these experiments showed fewer significant changes in the expression of PRRs in AS-infected mice than in 17X and 17XL-infected mice. Mannose receptor C type 2 (MRC2) expression increased with parasitemia, whereas Toll-like receptors and sialoadhesin (Sn) decreased in mice infected with P. chabaudi AS. In contrast, MRC type 1 (MRC1), MRC2 and EGF-like module containing mucin-like hormone receptor-like sequence 1 (F4/80) expression decreased with parasitemia in mice infected with 17X, whereas MRC1 an MRC2 increased and F4/80 decreased in mice infected with 17XL. Furthermore, macrophage receptor with collagenous structure and CD68 declined rapidly after initial parasitemia. SIGNR1 and Sn expression demonstrated minor variations in the spleens of mice infected with either strain. Notably, macrophage scavenger receptor (Msr1) and dendritic cell-associated C-type lectin 2 expression increased at both the transcript and protein levels in 17XL-infected mice with 50% parasitemia. Furthermore, the increased lethality of 17X infection in Msr1 -/- mice demonstrated a protective role for Msr1. Our results suggest a dual role for these receptors in parasite clearance and protection in 17X infection and lethality in 17XL infection.

Induction and maintenance of protective CD8+ T cells against malaria liver stages: implications for vaccine development

CD8+ T cells against malaria liver stages represent a major protective immune mechanism against infection. Following induction in the peripheral lymph nodes by dendritic cells (DCs), these CD8+ T cells migrate to the liver and eliminate parasite infected hepatocytes. The processing and presentation of sporozoite antigen requires TAP mediated transport of major histocompatibility complex class I epitopes to the endoplasmic reticulum. Importantly, in DCs this process is also dependent on endosome-mediated cross presentation while this mechanism is not required for epitope presentation on hepatocytes. Protective CD8+ T cell responses are strongly dependent on the presence of CD4+ T cells and the capacity of sporozoite antigen to persist for a prolonged period of time. While human trials with subunit vaccines capable of inducing antibodies and CD4+ T cell responses have yielded encouraging results, an effective anti-malaria vaccine will likely require vaccine constructs designed to induce protective CD8+ T cells against malaria liver stages.

Alterações hematológicas e perfil fenotípico das células mononucleares do sangue periférico de pacientes com malária por P. vivax e P. falciparum na fase aguda e de convalescença da infecção / Hematological and phenotypic profile of peripheral blood mononuclear cells from patients with malaria by P. vivax and P. falciparum in acute and convalescent infection

A malária continua sendo uma das doenças parasitárias mais importantes do mundo, sendo responsável por 300-500 milhões de casos por ano. A resistência dos plasmódios aos medicamentos antimaláricos e dos vetores aos inseticidas agrava ainda mais a situação. Neste contexto, o desenvolvimento de novos métodos terapêuticos e profiláticos é de suma importância. Apesar dos esforços, uma vacina eficaz ainda não foi desenvolvida. Atualmente sabe-se que a resposta imune antiplasmódio pode ser responsável pela proteção e patogênese da doença. Porém, os mecanismos envolvidos na imunidade protetora e/ou patológica ainda não estão esclarecidos. Assim sendo, o presente trabalho objetiva avaliar as alterações hematológicas e o perfil imunofenotípico de células mononucleares de sangue periférico de indivíduos naturalmente infectados por P. vivax (n=47) ou por P. falciparum (n=24) provenientes de área endêmica brasileira (PV-RO), na fase aguda e de convalescença. Para isso, sangue dos voluntários foi coletado para realização do exame parasitológico, do hemograma completo e para obtenção de células mononucleadas para a avaliação do perfil imunofenotípico através de citometria de fluxo. As populações alvo incluíram células CD4(positivo), CD8(positivo), linfócitos T, Tgamadelta, células CD3(negativo) e subpopulações produtoras de diferentes citocinas (IFN-gama, TNF-alfa, IL-2, IL-4, IL-10); células NK, NKT e subpopulações CD4(positivo) e CD8(positivo); células B e subpopulações (incluindo populações produtoras de TGF-beta). Na fase aguda, pacientes com malária vivax e falciparum apresentaram plaquetopenia, leucopenia e aumento no número de bastões e também apresentaram um aumento no percentual de células CD4(positivo) CD8(negativo) e redução no percentual de células B CD5(negativo) CD11b(negativo). Pacientes com P. vivax apresentaram aumento no percentual de: células CD4(positivo), CD8(positivo), TCRgamadelta(positivo) e CD3(negativo) produtoras de TNF-alfa; células CD8 ativadas, células T e células CD3(negativo) produtoras de IL-10; células B expressando TGF-beta. Nos indivíduos infectados por P. falciparum foi observado um aumento de células T TNF-alfa(positivo) e redução de células T citotóxicas. Na fase de convalescença, os dois grupos apresentaram redução de células Tgamadelta e CD3(negativo) produtoras de TNF-alfa; células CD3(negativo) IL-2(positivo); células CD3(negativo) IL-10(positivo). Apenas os indivíduos infectados com P. vivax apresentaram redução de CD4(positivo) CD8(negativo); células B CD5(positivo) CD11b(negativo); células CD8(positivo) produtoras de TNF-alfa e de TNF-alfa e IFN-gama de forma simultânea; além do aumento de células B CD5(negativo) CD11b(negativo). Tanto o pacientes com P. falciparum quanto com o P. vivax apresentaram significante diminuição no número de linfócitos e apenas algumas subpopulações celulares circulantes se encontravam alteradas. Entretanto, alterações significativas no perfil de expressão de citocinas foram observadas principalmente nos pacientes com P. vivax. Dentro desse contexto, na fase aguda da malária por P. vivax houve aumento tanto no percentual de células com marcação para citocinas do tipo 1 quanto para citocinas do tipo 2. Como todos os pacientes incluídos no trabalho apresentaram malária não complicada, pode-se supor que o mais importante no controle da gravidade da doença é justamente o balanço entre resposta pró e anti-inflamatória.

Imunidade de Anopheles acquasalis contra Plasmodium vivax / Anopheles acquasalis immunity against Plasmodium vivax

Anualmente, a malária afeta cerca de 300 milhões de pessoas no mundo (causando cerca de um milhão de mortes). No Brasil 450.000 casos são notificados anualmente. Recentemente, muitos trabalhos têm procurado identificar moléculas mediadoras da interação mosquito/plasmódio. Anopheles aquasalis é o vetor de malária mais importante nas regiões litorâneas do Brasil e Plasmodium vivax o agente etiológico causador da maior parte dos casos da doença. Este estudo visa examinar moléculas que participam da interação entre estes dois organismos. Para tal, duas estratégias foram utilizadas: subtração de cDNAs e PCR com indicadores degenerados. As bibliotecas subtrativas foram produzidas a partir de amostras de A. aquasalis 2 e 24 horas após alimentação sanguínea ou infecção por P. vivax. Após a análise dos cDNAs obtidos foram observadas diferenças na expressão de genes entre A. aquasalis alimentados com sangue e com sangue infectado em ambos os intervalos de tempos investigados. Os resultados das subtrações de cDNA para os genes serino protease, fibrinogênio, proteína responsiva a bactéria e carboxipaptidase foram corroborados utilizando PCR em tempo real. Por exemplo, uma cacropina teve a sua expressão diminuída após a infecção com P. vivax e uma serpina apresentou um resultado oposto. Análise de um fator de transcrição GATA revelou um aumento de RNAm 36 horas após infecção com P. vivax assim como um aumento da infecção após silenciamento deste gene, demonstrando a importância deste fator de trancrição para a resposta imune do inseto contra P. vivax. Em paralelo, cDNAs de A. aquasalis específicos para genes relacionados com a via JAK-STAT [fator de transcrição STAT, proteína inibitória de STAT ativado (PIAS) e óxido nítrico sintase (NOS)] e com sistema de detoxificação celular (catalase e duas superóxido dismutases) foram amplificados utilizando iniciadores degenerados. Resultados de expressão destes genes revelaram que STAT, PIAS e NOS são induzidos pela infecção...

Experimental splenectomies and malaria in mice / Esplenectomias e malária experimental em camundongos

PURPOSE: To evaluate the importance of spleen in malaric infection in murino model, comparing the parasitemia and the titles of imunoglobulins in the different groups. METHODS: It was used female mice non-isogenic, in inoculated with Plasmodium berghei, cepa ANKA, intraperitoneally. The parasitemia was analyzed in 23rd, 25th, 27th and 32nd day of the experiment, being the stained blood' exam colored by Giemsa. The titles of the total serum immunoglobulins IgM and IgG were analyzed by Dot-ELISA technique, at 6th, 22nd and 32nd day, when the animals were sacrificed. RESULTS: The parasitemia was gradual in all the inoculated groups. In the end of the experiment, the animals with partial parasitemia present superior parasitemia, but next to the non-splenectomized, while the asplenics present difference bigger than the double. The levels of total serum IgM and IgG didin´t have significant changes with the removal partial or total splenic. CONCLUSION: The techniques conservatives in splenic trauma are possible and necessary. The importance of remaining spleen in the clearance of red blood cells parasitized by Plasmodium berghei showed being efficient, in order to avoid serious complications resulting of the malaria in mice.

OBJETIVO: Avaliar a importância do baço na infecção malárica em modelo murino, comparando a parasitemia e os títulos das imunoglobulinas nos diferentes grupos. MÉTODOS: Utilizaram-se camundongos fêmeos não isogênicos, inoculados com Plasmodium berghei, cepa ANKA, intraperitoneal. A parasitemia foi analisada no 23°, 25°, 27º e 32° dia do experimento, sendo o exame do esfregaço sangüíneo, corado pelo Giemsa. As titulações das imunoglobulinas totais séricas IgM e IgG foram realizadas pela técnica Dot-ELISA, no 6°, 22° e no 32° dia, quando os animais foram sacrificados. RESULTADOS: A parasitemia foi progressiva em todos os grupos inoculados. Ao final do experimento, os animais com esplenectomia parcial apresentaram parasitemia superior, porém próximos as dos não esplenectomizados, enquanto que os asplênicos apresentaram diferença superior a 100 por cento. Os níveis de IgM e IgG totais séricos não foram alterados significativamente com a remoção parcial ou total esplênica. CONCLUSÃO: As técnicas conservadoras no trauma esplênico são possíveis e necessárias. A importância do remanescente esplênico no clearence das hemácias infectadas pelo Plasmodium berghei demonstrou ser eficiente, de modo a evitar sérias complicações decorrentes da malária em camundongos.

Papel dos Receptores do tipo Toll na malária

Desde sua descoberta, os receptores do tipo Toll (TLRs) têm sido envolvidos em quase todas as doenças que afetam a saúde humana. Seu papel na proteção contra vários patógenos, incluindo protozoários está bem estabelecido. Entretanto, pouco se sabe sobre o papel dos TLRs na malária. No presente estudo, investigamos o papel dos TLRs. durante a malária murina e humana. Nossos resultados mostraram que camundongos com deficiência para MyD88, um adaptador essencial para a sinalização dos TLRs, produzem níveis de citocinas pró-inflamatórias significativamente menores e apresentam sintomas mais amenos durante a infecção por Plasmodium chabaudi. Entretanto, estes animais retêm a capacidade de controlar a parasitemia sugerindo que os TLRs possuam um papel na patogênese e não na proteção contra a malária. Posteriormente, mostramos que ambas, a infecção natural humana por P. falciparum e a experimental murina por P. chabaudi, aumentam a expressão e a responsividade dos TLRs nas células do sistema imune inato. O estado hiper-responsivo das células durante a malária é derivado da ativação de TLR9 e a produção de IFN por células T, levando a uma alta susceptibilidade ao choque séptico durante a malária aguda. Finalmente, em colaboração com a EISAI Research Institute, desenvolvemos um antagonista de TLR9 e testamos seu efeito na Malária Cerebral (CM), uma das manifestações clínicas mais graves da malária. O tratamento oral com este composto inibiu os sintomas, tais como. extravasamento vascular cerebral, protegendo camundongos da morte por CM. Em conjunto, nossos resultados mostram um importante papel dos TLRs, especialmente TLR9, na patogênese da malária e que a intervenção na função destes receptores é uma potencial quimioterapia anti-inflamatória contra essa doença