Surveillance of phlebotomine fauna and Didelphis marsupialis (Didelphimorphia: Didelphidae) infection in an area highly endemic for visceral leishmaniasis in Colombia / Vigilancia de la fauna flebotomínea e infección de Didelphis marsupialis (Didelphimorphia: Didelphidae) en un área de alta endemia de leishmaniasis visceral en Colombia

Abstract Introduction: The study of the interaction between the parasite, the vector and the mammalian hosts, including man, allows to understand the behavior of the leishmaniases. Objective: To determine the presence of Lutzomyia species and to detect the Leishmania infection in Didelphis marsupialis in an endemic area for visceral leishmaniasis. Materials and methods: Phlebotomine fauna and individuals of D. marsupialis were collected with CDC and Tomahawk™ traps, respectively. The species of Lutzomyia were identified using the Young and Duncan key (1994). Ear and tail biopsies and blood samples from D. marsupialis were taken to identify the Leishmania species by amplifying a fragment of the gene associated with the 70 kD heat shock protein. Results: Seven Lutzomyia species were identified: Lu. evansi, Lu. gomezi, Lu. panamensis, Lu. dubitans, Lu. cayennensis cayennensis, Lu. rangeliana and Lu. trinidadensis. The first three species have epidemiological importance in Colombia because of their implications in the transmission of the Leishmania parasite. Sixty-five tissue samples from 19 D. marsupialis individuals were negative for Leishmania spp. Conclusions: The presence of the Lutzomyia species that have been identified as vectors for Leishmania inside and around houses in the village of El Bledo, in El Carmen de Bolívar represents a risk of infection. Furthermore, the presence of Lu. panamensis is reported for first time in El Carmen de Bolívar in Colombia. Although the lack of detection of Leishmania spp. in D. marsupialis samples may suggest that D. marsupialis does not play an important role in the transmission cycle of Leishmania in this region, it is necessary to carry out further longitudinal studies to confirm this hypothesis.

Resumen Introducción. El estudio de la interacción entre el parásito, el vector y los huéspedes mamíferos, incluido el hombre, permite entender el comportamiento de la leishmaniasis. Objetivo. Determinar la presencia de especies del género Lutzomyia y detectar la infección por Leishmania spp. en Didelphis marsupialis en un área endémica de leishmaniasis visceral. Materiales y métodos. Se recolectaron flebotomíneos y D. marsupialis con trampas CDC y Tomahawk™, respectivamente. Las especies de Lutzomyia se identificaron usando la clave de Young y Duncan, 1994. Se tomaron biopsias de oreja, cola y muestras de sangre de D. marsupialis para diagnosticar Leishmania spp. mediante la amplificación de un fragmento del gen de la proteína de choque térmico de 70 kD. Resultados. Se identificaron siete especies de Lutzomyia: Lu. evansi, Lu. gomezi, Lu. panamensis, Lu. dubitans, Lu. cayennensis cayennensis, Lu. rangeliana y Lu. trinidadensis. Las tres primeras especies son reconocidas como vectores en el país por estar implicadas en la transmisión de Leishmania spp. En total, 65 muestras de tejidos de oreja, cola y de sangre provenientes de 19 D. marsupialis fueron negativas para Leishmania spp. en la PCR-HSP70. Conclusiones. La presencia de flebotomíneos con importancia epidemiológica en la zona evaluada representa un riesgo de transmisión. Asimismo, Lu. panamensis es reportada por primera vez en El Bledo (Carmen de Bolívar). La ausencia de Leishmania spp. en D. marsupialis podría sugerir que esta especie no tiene un papel importante en el ciclo de transmisión de Leishmania en la vereda El Bledo, por lo que es necesario profundizar en estudios longitudinales para corroborar esta hipótesis.

Efecto mutagénico y genotóxico, y expresión de los genes Rad51C , Xiap , P53 y Nrf2 inducidos por extractos antipalúdicos de plantas recolectadas en el Vaupés medio, Colombia / Mutagenicity, genotoxicity and gene expression of Rad51C, Xiap, P53 and Nrf2 induced by antimalarial extracts of plants collected from the middle Vaupés region, Colombia

Resumen Introducción. Dada la resistencia de Plasmodium a los medicamentos antipalúdicos, es necesario encontrar nuevas alternativas terapéuticas para su tratamiento y control. Con base en el saber indígena colombiano, se recopilaron extractos de plantas del Vaupés medio con potencial efecto antipalúdico. Objetivo. Evaluar el efecto mutagénico y genotóxico, y la expresión de los genes Rad51C, Xiap, P53 yNrf2, inducidos por cuatro extractos etanólicos con actividad anti-Plasmodium(R001, T002, T015 y T028). Materiales y métodos. Se evaluó el potencial mutagénico de cuatro extractos etanólicos con efecto antiplasmódico utilizando el test de Ames y el efecto genotóxico, con un ensayo del cometa; asimismo, se analizó la expresión de los genes Rad51C, Xiap, P53 y Nrf2 en células HepG2. Resultados. Los extractos no fueron mutágenos en la cepa TA98 de Salmonella typhimurium en presencia y ausencia de actividad metabólica de la fracción S9. En la cepa TA100, los extractos R001, T015 y T028 se comportaron como mutágenos débiles en presencia de S9, con índices mutagénicos de 1,58; 1,38; 1,53 y 1,61, respectivamente; T015 tuvo el mismo comportamiento en ausencia de S9, con un índice mutagénico de 1,36. En el ensayo del cometa, todos los extractos provocaron daño de categorías 1 o 2, con colas de cometas entre 36,7 y 51,48 µm de longitud; sin embargo, el índice dedaño genético sugirió que los tratamientos afectaron la mayoría de las células. En los genes en estudio, los extractos R001 y T028 indujeron una sobreexpresiónde 1,84 a 3,99 frente a las células sin tratar de los genes Xiap y P53. Conclusiones. Los resultados evidenciaron que el extracto T002 fue el más seguro, ya que presentó actividad anti-Plasmodium, no fue citotóxico en las células HepG2, no fue mutágeno, causó daño de categoría 1 en el ADN y no modificó la expresión de los genes evaluados.

Abstracts Introduction: Due to Plasmodium resistance to antimalarial drugs, it is important to find new therapeutic alternatives for malaria treatment and control. Based on the knowledge of Colombian indigenous communities, we collected extracts of plants with potential antimalarial effects from the middle Vaupés region. Objective: To evaluate the mutagenic and genotoxic effects, as well as the gene expression of Rad51C, Xiap, P53 and Nrf2 induced by four ethanolic extracts with antimalarial activity (R001, T002, T015 and T028). Materials and methods: We evaluated four ethanolic extracts with antimalarial activity using the Ames test to assess mutagenicity, and the comet assay on HepG2 cells to determine the genotoxicicity. We also evaluated the expression of Rad51C, Xiap, P53 and Nrf2 from HepG2 cells stimulated with the four extracts. Results: None of the four extracts was mutagenic in Salmonella typhimurium TA98 strain in the presence and absence of S9 metabolic activity. Extracts R001, T015 and T028 were weakly mutagenic on the TA100 strain in the presence of S9, with mutagenic indexes (MI) of 1.58, 1.53 and 1.61, respectively. The T015 strain showed the same behavior without S9 with an MI of 1.36. The results of the comet assay showed that the four extracts produced category 1 or 2 damage, with comets between 36.7 and 51.48 µm in length. However, the genetic damage index suggested that most of the cells were affected by the treatments. Regarding gene expression, extracts R001 and T028 induced an overexpression of genes Xiap and P53 with an 1.84 to 3.99 fold-change compared with untreated cells. Conclusions: These results revealed that the T002 extract was the safest as it had antimalarial activity and was not cytotoxic on HepG2 cells. Moreover, it was not mutagenic and it only produced category 1 damage on the DNA. Also, the extract did not induce a change in the expression of the tested genes.

Evaluación del efecto citotóxico y del daño genético de extractos estandarizados de Solanum nudumcon actividad anti- Plasmodium / Evaluation of cytotoxic effect and genetic damage of standardized extracts of Solanum nudum with antiplasmodial activity

Introducción. La planta Solanum nudum es ampliamente usada en la medicina tradicional del Pacífico colombiano para tratar las fiebres y la malaria, o paludismo, y se ha convertido en una fuente de nuevas moléculas promisorias. Objetivo. Evaluar el efecto citotóxico y daño genético de extractos estandarizados de S. nudum en diferentes modelos celulares. Materiales y métodos. A 66 extractos estandarizados de S. nudum se les evaluó la actividad anti- Plasmodiumin vitro en dos cepas de Plasmodium falciparum, una sensible (NF54) y otra resistente (FCB2) a la cloroquina, y la citotoxicidad en células U937 y HepG2. Se seleccionaron los extractos que presentaron actividad anti- Plasmodium y baja toxicidad, y se les estimó su efecto hemolítico en eritrocitos sanos O + , el efecto mutagénico en las cepas TA98 y TA100 de Salmonella Typhimurium y el efecto genotóxico en células U937. Resultados. Se seleccionaron cinco extractos como promisorios (28MA1, 29MA1, 51MA1, 55MA1 y 61MA1), los cuales fueron activos en las cepas de P. falciparum con concentración inhibitoria 50 (CI 50 ) entre 9,8 y 54,8 µg/ml. El extracto 29MA1 fue el más selectivo para Plasmodium, con índice de selectividad de 4,4 y 14,5 para las células U937 y HepG2, respectivamente. En ningún extracto se observó efecto hemolítico a 250 µg/ml, no causaron mutaciones en las cepas TA98 y TA100 de S.Typhimurium, ni generaron efectos genotóxicos en células U937. Conclusiones. La utilización de extractos estandarizados de S. nudum contribuye con los trabajos encaminados al desarrollo de una nueva formulación farmacéutica para tratar la malaria a partir de productos naturales.

Introduction. The plant Solanum nudum (Solanaceae) is extensively used for the treatment of malaria-related symptoms in traditional medicine practices in the Colombian Pacific. Recently, it has become a significant source of promising new molecules for developing a pharmaceutical malaria treatment. Objective. This research aimed to evaluate the cytotoxic effect and the genetic damage of standardized extracts of S. nudumon different cells. Materials and methods. Sixty six standardized S. nudum extracts were used, evaluating cytotoxicity in U937 and HepG2 cells and the antiplasmodial activity using both a chloroquine-sensitive (NF54) and a chloroquine-resistant (FCB2) strain. The hemolytic effect on healthy O + erythrocytes, the mutagenic effect on S.Typhimurium TA98 and TA100 strains and the genotoxic effect on U937 cells were evaluated. The extracts that displayed both antiplasmodial activity and low toxicity were selected. Results. Five extracts were selected: 28MA1, 29MA1, 51MA1, 55MA1 and 61MA1. These extracts were active against P. falciparum with IC 50 between 9.8 and 54.8 µg/ml and selectivity indexes were calculated between 0.9 and 4.4, the latter for 29MA1. Also, no hemolytic effects in healthy O + erythrocytes were shown at a concentration of 250 µg/ml, nor did they cause mutations in the TA98 and TA100 strains or generate genotoxic effects in U937cells. Conclusion. The use of standardized extracts of S. nudum could contribute to the body of work aimed at developing a new pharmaceutical treatment for malaria using natural products.

Concentraciones sanguíneas de sulfadoxina y pirimetamina según la respuesta terapéutica antimalárica, en dos municipios de Antioquia, Colombia / Blood levels of sulfadoxine and pyrimethamine, according to the malaria-treatment response, in two municipalities of Antioquia, Colombia

PROBLEMA: Se ha observado un aumento constante del índice de fracaso terapéutico de la combinación sulfadoxina-pirimetamina (SDX-PIR) en el tratamiento de la malaria por Plasmodium falciparum sin complicaciones. OBJETIVO: Cuantificar, mediante cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC), las concentraciones sanguíneas de SDX-PIR en pacientes con buena respuesta clínica y sin respuesta al tratamiento. MÉTODOS: En 2002 se llevó a cabo un estudio experimental con asignación aleatoria y sin anonimato para evaluar el tratamiento con la combinación SDX-PIR en una población de 79 pacientes de dos municipios del departamento de Antioquia en Colombia (Turbo: 45; Zaragoza: 34), de uno y otro sexo y de 1 a 60 años de edad, con malaria por Plasmodium falciparum sin complicaciones y una densidad de parasitemia de 500 a 50 000 anillos/æL. El tratamiento consistió en una sola dosis, administrada bajo supervisión médica, de SDX (25 mg/kg) y PIR (1,25 mg/kg) combinadas en comprimidos (500 mg y 25 mg de SDX y PIR, respectivamente) y se realizó seguimiento clínico y parasitológico por 21 días. Las concentraciones de SDX y PIR se midieron dos horas después de la administración del medicamento y el día del fracaso terapéutico en los casos en que se produjo. RESULTADOS: A las 2 horas de haberse administrado el medicamento la concentración sanguínea mediana de SDX fue de 136,6 æmol/L en los pacientes que mostraron respuesta clínica adecuada y de 103,4 æmol/L en quienes no respondieron al tratamiento (P = 0,13). La mediana de PIR fue 848,4 y 786,1 nmol/L en pacientes con respuesta clínica adecuada y fracaso terapéutico, respectivamente (P = 0,40). Las concentraciones tampoco mostraron diferencia significativa entre los casos de fracaso temprano y tardío. La correlación lineal entre las concentraciones de SDX y PIR fue cercana a cero (r = 0,13). DISCUSION Y CONCLUSIONES: Con respecto a 1998, el fracaso del tratamiento con la combinación SDX-PIR aumentó de 13 por ciento a 22 por ciento en Turbo y de 9 por ciento a 26 por ciento en Zaragoza. La falta de respuesta en 2002 no pudo explicarse por concentraciones (menores) de los medicamentos en sangre.

Effects of buthionine sulfoximine nifurtimox and benznidazole upon trypanothione and metallothionein proteins in Trypanosoma cruzi

Proteins rich in sulfhydryl groups, such as metallothionein, are present in several strains of the parasite Trypanosoma cruzi, the etiological agent of Chagas' disease. Metallothionein-like protein concentrations ranged from 5.1 to 13.2 pmol/mg protein depending on the parasite strain and growth phase. Nifurtimox and benznidazole, used in the treatment of Chagas' disease, decreased metallothionein activity by approximately 70%. T. cruzi metallothionein was induced by ZnCl2. Metallothionein from T. cruzi was partially purified and its monobromobimane derivative showed a molecular weight of approximately 10,000 Da by SDS-PAGE analysis. The concentration of trypanothione, the major glutathione conjugate in T. cruzi, ranged from 3.8 to 10.8 nmol/mg protein, depending on the culture phase. The addition of buthionine sulfoximine to the protozoal culture considerably reduced the concentration of trypanothione and had no effect upon the metallothionein concentration. The possible contribution of metallothionein-like proteins to drug resistance in T. cruzi is discussed.

Prevalencia de anticuerpos antimaláricos en donantes del banco de sangre del Hospital Universitario San Vicente de Paúl de Medellín, Colombia / Antimalaric antibodies prevalence in blood donors at the University Hospital San Vicent de Paul in Medellin, Colombia

Se determinó la prevalencia de anticuerpos antimaláricos, tipo IgG, mediante la técnica de inmunofluorescencia indirecta (IFI), en 392 sueros de donantes voluntarios de sangre del Hospital Universitario San Vicente de Paúl, recolectados durante los meses de septiembre y octubre del año 1995 y mantenidos en cogelación a -70ºC durante 36 meses. La prevalencia de seropositividad fue de 1,8 por ciento (7 donantes), de los cuales, tres tenían antecedentes de haber vivido en zona endémica para malaria; de éstos, dos habían sufrido malaria, por lo menos, una vez en la vida; los cuatro donantes restantes no habían vivido en zona endémica para la malaria ni tenían antecedentes de haberla padecido. Todos los donantes tuvieron gotas gruesas negativas para Plasmodium. Para tratar de reducir el riesgo de malaria transfusional, se recomienda informar en forma clara a los donantes sobre las áreas endémicas para malaria en el departamento, completar la encuesta que realizan los bancos de sangre con gota gruesa en todas la unidades de sangre que se vayan a transfundir y determinar anticuerpos antimaláricos en todos los donantes de riesgo con encuestas sospechosas y que puedan ser transmisores potenciales de Plasmodium