A systematic review of the diagnostic aspects and use of Trypanosoma rangeli as an immunogen for Trypanosoma cruzi infection

Abstract INTRODUCTION: Trypanosoma rangeli is a protozoan that infects several domestic and wild mammals and shows significant distribution in Latin American countries. T. rangeli infection is similar to Chagas disease, both in diagnostic and prophylactic terms. Thus, the objective of this work was to review the diagnostic aspects and use of T. rangeli as an immunogen for Trypanosoma cruzi infection. METHODS: For this elaboration, Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) guidelines were adopted with descriptors derived from the Medical Subject Headings (MeSH) platform in the PubMed/MEDLINE and SciELO databases. The inclusion criteria were defined as original articles on "Trypanosoma rangeli" and diagnostic aspects of T. rangeli infection in humans and/or research on the possible vaccines developed using T. rangeli strains for T. cruzi infection. RESULTS: After applying the inclusion and exclusion criteria, 18 articles were procured, of which 4 addressed research on the possible vaccines developed using T. rangeli for T. cruzi infection in vertebrates and the remaining 14 predominantly dealt with the diagnostic aspects of T. rangeli infection in humans. CONCLUSIONS: In this study, we formulated a compilation of the essential literature on this subject, emphasizing the need for more accurate and accessible techniques for the differential diagnosis of infections caused by both protozoa, and underscored several prospects in the search for a vaccine for Chagas disease.

Rhodnius stali: new vector infected by Trypanosoma rangeli (Kinetoplastida, Trypanosomatidae)

Abstract INTRODUCTION Rhodnius stali infection by Trypanosoma rangeli is reported in this study for the first time. METHODS The triatomines were collected from the campus of the Federal University of Acre in Rio Branco, Acre, Brazil. The identification of T. rangeli was confirmed by multiplex polymerase chain reaction. RESULTS The examinations of two specimens revealed R. stali infection by the epimastigote forms of T. rangeli. CONCLUSIONS The encounter of R. stali infected by T. rangeli generates an alert for the state of Acre, since the simultaneous presence with Trypanosoma cruzi can make the differential diagnosis of Chagas disease difficult.

Identification of a type I nitroreductase gene in non-virulent Trypanosoma rangeli

ABSTRACT Trypanosomatid type I nitroreductases (NTRs), i.e., mitochondrial enzymes that metabolise nitroaromatic pro-drugs, are essential for parasite growth, infection, and survival. Here, a type I NTR of non-virulent protozoan Trypanosoma rangeli is described and compared to those of other trypanosomatids. The NTR gene was isolated from KP1(+) and KP1(-) strains, and its corresponding transcript and 5' untranslated region (5'UTR) were determined. Bioinformatics analyses and nitro-drug activation assays were also performed. The results indicated that the type I NTR gene is present in both KP1(-) and KP1(+) strains, with 98% identity. However, the predicted subcellular localisation of the protein differed among the strains (predicted as mitochondrial in the KP1(+) strain). Comparisons of the domains and 3D structures of the NTRs with those of orthologs demonstrated that the nitroreductase domain of T. rangeli NTR is conserved across all the strains, including the residues involved in the interaction with the FMN cofactor and in the tertiary structure characteristics of this oxidoreductase protein family. mRNA processing and expression were also observed. In addition, T. rangeli was shown to be sensitive to benznidazole and nifurtimox in a concentration-dependent manner. In summary, T. rangeli appears to have a newly discovered functional type I NTR.

Behavioral fever response in Rhodnius prolixus (Reduviidae: Triatominae) to intracoelomic inoculation of Trypanosoma cruzi

Abstract: INTRODUCTION: Behavioral fever is a response to infections with microorganisms observed in some poikilothermic animals. Rhodnius prolixus is involved in the transmission of two parasites: Trypanosoma cruzi (pathogenic for humans and transmitted in feces) and Trypanosoma rangeli (non-pathogenic for humans, pathogenic for Rhodnius and transmitted by the bite of an infected individual). Only T. rangeli is found in the hemolymph of Rhodnius as it travels to the salivary glands. METHODS: To study vector-parasite interactions, we evaluated possible behavioral fever responses of R. prolixus to intracoelomic inoculation with T. cruzi or T. rangeli. Temperature preferences of fifth-instar nymphs of R. prolixus were evaluated after inoculation with T. rangeli KP1(+), KP1(-), T. cruzi I, or the Trypanosome culture medium. Four different fixed temperatures (25, 30, 35, and 40°C) in two simultaneous experiments (enclosed and free-moving insects) were evaluated. Free-moving insects were marked daily according to their temperature preferences on each of the 15 days after inoculation. Numbers of insects in each temperature shelter and daily mortality were compared with those enclosed shelters of different temperatures. RESULTS: Rhodnius prolixus inoculated with both strains of T. rangeli and with the trypanosome culture medium showed preferences for the lowest temperatures (25°C). However, R. prolixus inoculated with T. cruzi I showed significant preferences for temperatures around 35°C. CONCLUSIONS: This is the first known investigation to demonstrate a behavioral fever response in R. prolixus injected intracoelomically with T. cruzi I.

Algunas investigaciones del Dr. Groot en la Revista Medicina. Reseña histórica de algunos estudios colombianos sobre Trypanosoma Rangeli / Selected papers published by Groot in Medicina. Historical overview of some Colombian studies on Trypanosoma rangeli

Parecerá extraño que uno de los primeros artículos de esta revista no se refiera a la enfer-medad de Chagas. Tanto es así que cuando el doctor Felipe Guhl tuvo la idea de llamarme para esta presentación, mi primera respuesta fue ne-gativa porque, obviamente debería hablarse del Trvpanosoma cruzi y no del Trypanosoma rangeli. El presente artículo es un breve recuento de mi experiencia con este parásito y su importancia dado que coexiste con el T. cruzi y que, en ocasiones, la diferenciación morfológica entre los dos no es tan clara cuando se examinan preparaciones de sangre en 'gota gruesa' de vertebrados o prepa-raciones del contenido intestinal de los insectos vectores, y además porque tiene ciertas relaciones inmunológicas que es necesario tener en cuenta para evitar posibles confusiones. Por otra parte, su distribución geográfica es muy amplia exten-diéndose desde México hasta el Perú y el Brasil.El Trypanosoma rangeli fuellamado así por un distinguido médico y posteriormente diplomático de Venezuela, el doctor Enrique Tejera, quien encon-tró en los chipos, o sea en los Rhodnius prolixus de Venezuela, un pequeño flagelado muy largo, bastante diferente del T. cruzi y resolvió ponerle el nombre de Trypanosoma o Crithidia rangeli,pues no estaba muy seguro del género en el cual debía colocarlo. Evidentemente, sólo había visto la mor-fología de estos flagelados en el intestino de los Rhodnius y, por consiguiente, no tenía ningún otro elemento para identificarlos. Únicamente comprobó que eran diferentes del T. cruzi

Susceptibility of different Rhodnius species (Hemiptera, Reduviidae, Triatominae) to a Brazilian strain of Trypanosoma rangeli (SC58/KP1-) / Sensibilidad de diferentes especies de Rhodnius (Hemiptera, Reduviidae, Triatominae) a una cepa brasileña de Trypanosoma rangeli (SC58/KP1-)

Introduction: Specific host-parasite a ssociations have been detected experimentally and suggest that triatomines of the genus Rhodnius act as biological filters in the transmission of Trypanosoma rangeli . Objective: To analyze the susceptibility of four Rhodnius species ( Rhodnius robustus , Rhodnius neglectus , Rhodnius nasutus and Rhodnius pictipes ) to a Brazilian strain of T. rangeli (SC-58/KP1-). Materials and methods: We selected t hirty nymphs of each species, which were fed on blood infected with T. rangeli . Periodically, samples of feces and hemolymph were analyzed. Triatomines with T. rangeli in their hemolymph were fed on mice to check for transmission by bites. Later, the triatomines were dissected to confirm salivary gland infection. Results: Specimens of R. pictipes showed higher rates of intestinal infection compared to the other three species. Epimastigotes and trypomastigotes were detected in hemolymph of four species; however, parasitism was lower in the species of the R. robustus lineage. Rhodnius robustus and R. neglectus specimens did not transmit T. rangeli by bite; after dissection, their glands were not infected. Only one specimen of R. nasutus and two of R. pictipes transmitted the parasite by bite. The rate of salivary gland infection was 16% for R. pictipes and 4% for R. nasutus . Conclusions: Both infectivity (intestinal, hemolymphatic and glandular) and transmission of T. rangeli (SC58/KP1-) were greater and more efficient in R. pictipes. These results reinforce the hypothesis that these triatomines may act as biological filters in the transmission of T. rangeli .

Introducción. Se han detectado asociaciones biológicas huésped-parásito específicas que sugieren que los triatominos del género Rhodnius podrían actuar como filtros biológicos en la transmisión de Trypanosoma rangeli . Objetivo. Estudiar la sensibilidad de cuatro especies de Rhodnius ( Rhodnius robustus , Rhodnius neglectus , Rhodnius nasutus y Rhodnius p ictipes ) frente a la cepa de T. rangeli (SC-58/KP1-). Materiales y métodos. Se seleccionaron treinta ninfas de cada especie después de xenodiagnóstico artificial en sangre infectada con T. rangeli. Se examinaron periódicamente m uestras de heces y hemolinfa. Los insectos con hemolinfas infectadas fueron alimentados en ratones a fin de comprobar la transmisión por picadura y posteriormente disecados para confirmar la infección de las glándulas salivales . Resultados . En Rhodnius pictipes se encontró un mayor porcentaje de infección intestinal que en las otras especies . Se detectaron epimastigotes y tripomastigotes en la hemolinfa de las cuatro especies , y se encontró que el parasitismo fue menor en las especies del linaje R. robustus . Rhodnius robustus y R. neglectus no transmitían T. rangeli a ratones por picadura: después de la disección , sus glándulas no estaban infectadas. Solo un espécimen de R. nasutus y dos de R. pictipes transmitieron el parásito por la picadura . La tasa de infección glandular fue de 16 % para R. pictipes y de 4 % para R. nasutus . Conclusiones . La capacidad infecciosa ( hemolinfática, intestinal y glandular ) y la transmisión de T. rangeli (SC-58/KP1-) fueron mayores y más eficientes en R. pictipes . Estos resultados refuerzan la hipótesis de que estos triatominos actúan como filtros biológicos en la transmisión de T. rangeli .

Atividade locomotora, uso de abrigos e predação em Rhodnius prolixus: alterações induzidas pela infecção por tripanosomatídeos

Rhodnius prolixus é um inseto hematófago considerado principal transmissor do Trypanosoma cruzi, agente etiológico da doença de Chagas, na Colômbia e Venezuela. Além do T. cruzi, ele pode transmitir o Trypanosoma rangeli a várias espécies de mamíferos, incluindo o homem. Durante o dia, estes insetos são encontrados no interior de abrigos, agregados com seus co-específicos em um estado de imobilidade denominado a cinese. Durante a noite, estes insetos apresentam um perfil de atividade locomotora com dois picos característicos: um na primeira metade da escotofase, relacionado com a procura por hospedeiros e parceiros sexuais, e outro, na interfase entre o fim da fase escura e a fotofase, direcionado à procura de refúgios.

Como seus hospedeiros são comumente vertebrados predadores de insetos, os triatomíneos podem ser mortos durante sua busca e o subsequente processo de alimentação. Desta maneira, o presente estudo avaliou se a infecção pelos tripanosomas acima citados altera o nível de atividade locomotora, os padrões de uso de abrigos e as taxas de predação sofridas por ninfas de R. prolixus. Além disso, avaliou-se a possibilidadede camundongos se infectarem ao ingerir ninfas infectadas com T. rangeli. Inicialmente, demonstrou-se que insetos infectados com T. cruzi apresentam uma diminuição nos níveis de atividade locomotora durante as primeiras horas da escotofase. Em contraste, a infecção por T. rangeli induziu a um aumento no nível de atividade locomotora durante praticamente todo o ciclo diário. Os padrões de uso de abrigos por ninfas infectadas com T. cruzi praticamente não foram alterados, porém esses insetos foram significativamente mais predados que insetos sadios. Trypanosoma rangeli modificou todos os parâmetros avaliados relacionados com o uso de abrigo. A infecção por este parasito aumentou a porcentagem de insetos que permaneceram fora dos abrigos, a exposição ao hospedeiro e consequentemente suas taxas de predação. Por fim, demonstrou-se que camundongos não se infectam com T. rangeli pela via oral. As alterações observadas, principalmente aquelas das taxas de predação, podem ter importantes implicações na transmissão de ambos os tripanosomatídeos na natureza, e são discutidas no presente trabalho

Atividade locomotora, uso de abrigos e predação em Rhodnius prolixus: alterações induzidas pela infecção por tripanosomatídeos / Locomotor activity, use of shelters and predation in Rhodnius prolixus: changes induced by infection with trypanosomatids

Rhodnius prolixus é um inseto hematófago considerado principal transmissor do Trypanosoma cruzi, agente etiológico da doença de Chagas, na Colômbia e Venezuela. Além do T. cruzi, ele pode transmitir o Trypanosoma rangeli a várias espécies de mamíferos, incluindo o homem. Durante o dia, estes insetos são encontrados no interior de abrigos, agregados com seus co-específicos em um estado de imobilidade denominado a cinese. Durante a noite, estes insetos apresentam um perfil de atividade locomotora com dois picos característicos: um na primeira metade da escotofase, relacionado com a procura por hospedeiros e parceiros sexuais, e outro, na interfase entre o fim da fase escura e a fotofase, direcionado à procura de refúgios...

Imunidade humoral de Rhodnius prolixus: impacto sobre a microbiota e desenvolvimento de Trypanosoma cruzi e Trypanosoma rangeli / Humoral immunity of Rhodnius prolixus: impact on microbiota and Trypanosoma cruzi and Trypanosoma rangeli development

Rhodnius prolixus é um dos principais insetos vetores de Trypanosomacruzi e de Trypanosoma rangeli na América Latina. A produção de peptídeosantimicrobianos (AMPs) no trato digestivo ou corpo gorduroso do inseto é vitalpara evitar a proliferação de microrganismos patogênicos além de manter ahomeostasia da microbiota nativa. O presente trabalho focou na modulação daimunidade humoral do intestino médio de R. prolixus desafiados oralmente coma bactéria Gram-positiva Staphylococcus aureus e Gram-negativa Escherichiacoli, além de seus tripanosomatídeos naturais T. rangeli e T. cruzi, considerandoa influência do desenvolvimento dos parasitas sobre a microbiota intestinal. Emcondições normais, a região anterior do intestino médio houve maior abundânciade transcritos de genes de lisozimas (lis) e defensinas (def), enquanto naposterior, do gene da prolixicina (prol). Insetos alimentados com bactérias Gramnegativasapresentaram maior quantidade de transcritos de defC e prol,enquanto a ingestão de bactérias Gram-positivas induziu a expressão de defA edefB no intestino médio. A infecção por T. rangeli cepa Macias diminuiu aatividade fenoloxidásica, os níveis de expressão de lisozimas e prolixicina, aomesmo tempo em que induziu aumento de atividade antibacteriana e dos níveisde defensina C no tubo digestivo do inseto, também modificando a composiçãode bactérias nativas...

Rhodnius prolixus is a major vector of Trypanosoma rangeli andTrypanosoma cruzi, in Latin America. The production of antimicrobial peptides(AMPs) in the midgut of the insect is vital to control possible infection, and tomaintain the microbiota already present in the digestive tract. This work focuseson the modulation of the humoral immune responses of the midgut of R. prolixusorally challenged with Gram positive and Gram negative bacteria as well with T.rangeli Macias strain, T. cruzi Dm 28c and Y strain, considering the influence ofthe parasites on the intestinal microbiota. Our results showed that the anteriormidgut contents of control insects contain a higher inducible antibacterial activityand AMPs transcript abundance than those of the posterior midgut. Insects orallyfed with Gram-negative bacteria presented higher amount of defC and proltranscripts, while the ingestion of Gram-positive induced defA and defBexpression in the midgut. T. rangeli Macias strain successfully colonized R.prolixus midgut through a decreasing in PO activities, prolixicin and lysozymelevels, while at the same time induced an increase in antibacterial activity andupregulated defC levels in the insect anterior midgut. T. rangeli infection alsodiminishes the amount of cultivable gut bacteria as well modified the compositionof indigenous microorganisms. Furthermore, different T. cruzi strains presentdistinct profiles of immune system and microbiota modulation in R. prolixusmidgut, where T. cruzi Dm 28c was able to induce an increase in defensin Cgenes and a depression in prolixicin genes, while drastically reduce the cultivablebacteria population. In the other hand T. cruzi Y was not competent to induceAMPs expression in the gut or considerably reduce the microbiota in the anteriormidgut...

Efeito dos parasitos Trypanosoma cruzi e Trypanosoma rangeli em aspectos do fitness de Rhodnius prolixus / Trypanosoma cruzi effect of parasites and Trypanosoma rangeli on Rhodnius prolixus aspects of fitness

Os triatomíneos são insetos hematófagos capazes de transmitir Trypanosoma cruzi, agente causador da doença de Chagas. Existem poucos estudos sobre a virulência do parasito ao inseto vetor e, com isso, o parasito tem sido considerado por diversos autores como não patogênico nesse sentido. Trypanosoma rangeli, outro protozoário transmitido por triatomíneos, não é patogênico ao homem, mas apesar de vários efeitos negativos ao vetor serem conhecidos, seu papel sobre o comportamento e a biologia reprodutiva do inseto ainda não foi investigado. Essa tese avaliou o efeito da infecção por T. cruzi (em duas temperaturas de criação: 25-25ºC - os insetos foram mantidos em 25ºC durante as fases ninfal e adulta e 30-25ºC - os insetos foram mantidos a 30ºC durante a fase ninfal e transferidos para 25ºC após a muda imaginal) e por T. rangeli - somente em 25-25ºC, em aspectos reprodutivos e no comportamento de cópula e voo de R. prolixus. Inicialmente, foi demonstrado que tanto T. cruzi 30-25ºC quanto T. rangeli causaram uma diminuição na fecundidade e fertilidade dos triatomíneos, sendo os efeitos decorrentes da infecção por T. rangeli mais evidentes. Além disso, foi observado para os mesmos grupos que a presença dos parasitos diminuiu o tamanho,o peso e o conteúdo proteico de ovos postos por pares infectados. O comportamento sexual dos insetos também foi afetado pelas infecções por T. rangeli e T. cruzi (30-25ºC). A frequência e duração da cópula em ensaios sem escolha de parceiro somente foram alteradas na infecção por T. rangeli...

Interessantemente, quando foi permitido a insetos não infectados escolherem entre um parceiro infectado e um não infectado, um número significativamente maior escolheu parceiros não infectados, em infecções por T. cruzi e T. rangeli. O comportamento de início de voo também foi alterado em decorrência das infecções. Ambos os parasitos diminuíram a frequência de início de voo dos insetos. Adicionalmente, um maior número de fracassos nas tentativas de início de voo foi visto nos insetos infectados em comparação aos sem infecção. De maneira geral, as infecções por T. cruzi e T. rangeli produziram efeitos negativos no fitness de R. prolixus. No caso de T. cruzi a temperatura de criação dos insetos parece ser relevante para a ocorrência dos efeitos. Será importante investigar ainda se os insetos são capazes de controlar comportamentalmente as populações de parasitos, escolhendo, por exemplo, temperaturas ambientais adequadas ou se os tripanosomas podem manipular ativamente o comportamento dos triatomíneos para seu próprio benefício...

Avaliação da colonização de Trypanosoma cruzi e Trypanosoma rangeli no trato intestinal de Rhodnius prolixus / Trypanosoma cruzi colonization assessment and Trypanosoma rangeli in the intestinal tract of Rhodnius prolixus

Os parasitos Trypanosoma rangeli e Trypanosoma cruzi entram no tubo digestivo do vetor através do repasto sanguíneo e o intestino médio anterior (IMA) é o local onde se dão as primeiras interações parasito-hospedeiro. Sendo assim, a colonização do IMA de Rhodnius prolixus por T. cruzi (cepa CL) e T. rangeli (cepa CHOACHI) foi avaliada no presente estudo. Inicialmente, o estabelecimento da infecção em ninfas infectadas com epimastigotas de cultura ou tripomastigotas sanguíneas foi comparativamente avaliado. A avaliação de diferentes parâmetros mostrou que a dinâmica de colonização foi diferente dependendo da forma do parasito utilizada para a infecção em ambas as espécies. Dessa forma, a avaliação da dinâmica de colonização dos parasitos no intestino de insetos infectados foi realizada com tripomastigotas sanguíneas, as formas naturalmente presentes no hospedeiro vertebrado. Além disso, a porção do trato intestinal onde ocorre a diferenciação das formas tripomastigotas para epimastigotas foi determinada para as duas espécies. Para infecções por T. rangeli, a diminuição gradativa no número de tripomastigotas no IMA e o concomitante aparecimento de formas intermediárias e epimastigotas a partir do primeiro dia pós-infecção (pi) indicaram que a sua diferenciação acontece nessa porção do intestino. No caso de infecções por T. cruzi,a presença de apenas formas tripomastigotas e intermediárias no IMA e a presença de formas intermediárias e epimastigotas no intestino médio posterior (IMP) dos insetos sugere que a sua diferenciação ocorre no IMP do vetor...

A quantificação dos parasitos mostrou uma redução de mais de 80% nas populações de T. cruzi nas primeiras 24 horas pi. A primeira hipótese para avaliar esta redução seria a de que os parasitos estariam cruzando rapidamente o IMA e estabelecendo a infecção no IMP dos insetos. Entretanto, o reduzido número de parasitos encontrado no IMP não corroborou a hipótese. Na segunda hipótese, os parasitos poderiam estar aderidos ao epitélio do IMA e por essa razão não teriam sido quantificados nas contagens a fresco. A ausência de parasitos no IMA através da quantificação por qPCR,associada a análise do epitélio intestinal em miscroscópio, sugerem fortemente que o parasito não se adere ao epitélio intestinal do IMA. Finalmente, a possibilidade dos parasitos estarem sendo eliminados do IMA nestas primeiras horas pi foi avaliada. A significativa redução no número de parasitos incubados com diferentes tecidos de R. prolixus, particularmente com o IMA de insetos recém-alimentados, sugere que uma parte significativa da população de T. cruzi que entra no vetor juntamente com o repasto é eliminada por fatores presentes no IMA do inseto. Em conclusão, o presente estudo mostrou que embora T. cruzi e T. rangeli apresentem formas infectivas similares, os parasitos utilizam diferentes estratégias para iniciara infecção nos seus hospedeiros invertebrados...

Efeito dos parasitos Trypanosoma cruzi e Trypanosoma rangeli em aspectos do fitness de Rhodnius prolixus

Os triatomíneos são insetos hematófagos capazes de transmitir Trypanosoma cruzi, agente causador da doença de Chagas. Existem poucos estudos sobre a virulência do parasito ao inseto vetor e, com isso, o parasito tem sido considerado por diversos autores como não patogênico nesse sentido. Trypanosoma rangeli, outro protozoário transmitido por triatomíneos, não é patogênico ao homem, mas apesar de vários efeitos negativos ao vetor serem conhecidos, seu papel sobre o comportamento e a biologia reprodutiva do inseto ainda não foi investigado. Essa tese avaliou o efeito da infecção por T. cruzi (em duas temperaturas de criação: 25-25ºC - os insetos foram mantidos em 25ºC durante as fases ninfal e adulta e 30-25ºC - os insetos foram mantidos a 30ºC durante a fase ninfal e transferidos para 25ºC após a muda imaginal) e por T. rangeli - somente em 25-25ºC, em aspectos reprodutivos e no comportamento de cópula e voo de R. prolixus. Inicialmente, foi demonstrado que tanto T. cruzi 30-25ºC quanto T. rangeli causaram uma diminuição na fecundidade e fertilidade dos triatomíneos, sendo os efeitos decorrentes da infecção por T. rangeli mais evidentes. Além disso, foi observado para os mesmos grupos que a presença dos parasitos diminuiu o tamanho,o peso e o conteúdo proteico de ovos postos por pares infectados. O comportamento sexual dos insetos também foi afetado pelas infecções por T. rangeli e T. cruzi (30-25ºC). A frequência e duração da cópula em ensaios sem escolha de parceiro somente foram alteradas na infecção por T. rangeli.

Interessantemente, quando foi permitido a insetos não infectados escolherem entre um parceiro infectado e um não infectado, um número significativamente maior escolheu parceiros não infectados, em infecções por T. cruzi e T. rangeli. O comportamento de início de voo também foi alterado em decorrência das infecções. Ambos os parasitos diminuíram a frequência de início de voo dos insetos. Adicionalmente, um maior número de fracassos nas tentativas de início de voo foi visto nos insetos infectados em comparação aos sem infecção. De maneira geral, as infecções por T. cruzi e T. rangeli produziram efeitos negativos no fitness de R. prolixus. No caso de T. cruzi a temperatura de criação dos insetos parece ser relevante para a ocorrência dos efeitos. Será importante investigar ainda se os insetos são capazes de controlar comportamentalmente as populações de parasitos, escolhendo, por exemplo, temperaturas ambientais adequadas ou se os tripanosomas podem manipular ativamente o comportamento dos triatomíneos para seu próprio benefício.

Avaliação da colonização de Trypanosoma cruzi e Trypanosoma rangeli no trato intestinal de Rhodnius prolixus

Os parasitos Trypanosoma rangeli e Trypanosoma cruzi entram no tubo digestivo do vetor através do repasto sanguíneo e o intestino médio anterior (IMA) é o local onde se dão as primeiras interações parasito-hospedeiro. Sendo assim, a colonização do IMA de Rhodnius prolixus por T. cruzi (cepa CL) e T. rangeli (cepa CHOACHI) foi avaliada no presente estudo. Inicialmente, o estabelecimento da infecção em ninfas infectadas com epimastigotas de cultura ou tripomastigotas sanguíneas foi comparativamente avaliado. A avaliação de diferentes parâmetros mostrou que a dinâmica de colonização foi diferente dependendo da forma do parasito utilizada para a infecção em ambas as espécies. Dessa forma, a avaliação da dinâmica de colonização dos parasitos no intestino de insetos infectados foi realizada com tripomastigotas sanguíneas, as formas naturalmente presentes no hospedeiro vertebrado. Além disso, a porção do trato intestinal onde ocorre a diferenciação das formas tripomastigotas para epimastigotas foi determinada para as duas espécies. Para infecções por T. rangeli, a diminuição gradativa no número de tripomastigotas no IMA e o concomitante aparecimento de formas intermediárias e epimastigotas a partir do primeiro dia pós-infecção (pi) indicaram que a sua diferenciação acontece nessa porção do intestino. No caso de infecções por T. cruzi,a presença de apenas formas tripomastigotas e intermediárias no IMA e a presença de formas intermediárias e epimastigotas no intestino médio posterior (IMP) dos insetos sugere que a sua diferenciação ocorre no IMP do vetor.

A quantificação dos parasitos mostrou uma redução de mais de 80% nas populações de T. cruzi nas primeiras 24 horas pi. A primeira hipótese para avaliar esta redução seria a de que os parasitos estariam cruzando rapidamente o IMA e estabelecendo a infecção no IMP dos insetos. Entretanto, o reduzido número de parasitos encontrado no IMP não corroborou a hipótese. Na segunda hipótese, os parasitos poderiam estar aderidos ao epitélio do IMA e por essa razão não teriam sido quantificados nas contagens a fresco. A ausência de parasitos no IMA através da quantificação por qPCR,associada a análise do epitélio intestinal em miscroscópio, sugerem fortemente que o parasito não se adere ao epitélio intestinal do IMA. Finalmente, a possibilidade dos parasitos estarem sendo eliminados do IMA nestas primeiras horas pi foi avaliada. A significativa redução no número de parasitos incubados com diferentes tecidos de R. prolixus, particularmente com o IMA de insetos recém-alimentados, sugere que uma parte significativa da população de T. cruzi que entra no vetor juntamente com o repasto é eliminada por fatores presentes no IMA do inseto. Em conclusão, o presente estudo mostrou que embora T. cruzi e T. rangeli apresentem formas infectivas similares, os parasitos utilizam diferentes estratégias para iniciara infecção nos seus hospedeiros invertebrados.

Rhodnius prolixus: efeitos do triflumuron sobre a reprodução e sistema imune e caracterização de atividade proteolítica de corpo gorduroso / Rhodnius prolixus: triflumuron the effects on reproduction and the immune system and characterization of proteolytic activity of fat body

Foram realizados estudos para avaliar a eficácia do triflumuron, um inibidor de síntese de quitina, na alteração da biologia reprodutiva de fêmeas adultas de R. prolixus por tratamento oral, tópico ou contínuo (por contato). Todos os tratamentos utilizados foram capazes de induzir altos níveis de mortalidade associados a baixos níveis de ovipostura e redução da eclosão de ovos. O composto também mostrou ter influência sobre o sistema imune humoral, através da ativação do sistema profenoloxidase, assim como também resultou em alterações da digestão e/ou excreção destes insetos. Estas observações indicam o triflumuron como um potente inibidor do desenvolvimento em fêmeas adultas de R. prolixus e o credenciam para o uso em programas integrados de controle vetorial de triatomíneos transmissores da doença de ChagasEm outra etapa do trabalho, o foco foi direcionado a proteases de corpo gorduroso de machos adultos de R. prolixus, de onde foram caracterizadas duas proteases, uma cisteína proteinase, com propriedades catalíticas semelhantes a catepsinas L ou B, e uma metaloproteinase cujas funções, apesar de não confirmadas, mostram não fazer parte da cascata ativadora do sistema profenoloxidase...

Differential in vitro activity of the DNA topoisomerase inhibitor idarubicin against Trypanosoma rangeli and Trypanosoma cruzi

In this study the effect of eight DNA topoisomerase inhibitors on the growth Trypanosoma rangeli epimastigotes in cell culture was investigated. Among the eight compounds tested, idarubicin was the only compound that displayed promising trypanocidal activity with a half-maximal growth inhibition (GI50) value in the sub-micromolar range. Fluorescence-activated cell sorting analysis showed a reduction in DNA content in T. rangeli epimastigotes when treated with idarubicin. In contrast to T. rangeli, against Trypanosoma cruzi epimastigotes idarubicin was much less effective exhibiting a GI50 value in the mid-micromolar range. This result indicates that idarubicin displays differential toxic effects in T. rangeli and T. cruzi. Compared with African trypanosomes, it seems that American trypanosomes are generally less susceptible to DNA topoisomerase inhibitors.

Trypanosoma rangeli protein tyrosine phosphatase is associated with the parasite's flagellum

Protein tyrosine phosphatases (PTPs) play an essential role in the regulation of cell differentiation in pathogenic trypanosomatids. In this study, we describe a PTP expressed by the non-pathogenic protozoan Trypanosoma rangeli (TrPTP2). The gene for this PTP is orthologous to the T. brucei TbPTP1 and Trypanosoma cruzi (TcPTP2) genes. Cloning and expression of the TrPTP2 and TcPTP2 proteins allowed anti-PTP2 monoclonal antibodies to be generated in BALB/c mice. When expressed by T. rangeli epimastigotes and trypomastigotes, native TrPTP2 is detected as a ~65 kDa protein associated with the parasite's flagellum. Given that the flagellum is an important structure for cell differentiation in trypanosomatids, the presence of a protein responsible for tyrosine dephosphorylation in the T. rangeli flagellum could represent an interesting mechanism of regulation in this structure.

Vaccination with Trypanosoma rangeli modulates the profiles of immunoglobulins and IL-6 at local and systemic levels in the early phase of Trypanosoma cruzi experimental infection

In America, there are two species of Trypanosoma that can infect humans: Trypanosoma cruzi, which is responsible for Chagas disease and Trypanosoma rangeli, which is not pathogenic. We have developed a model of vaccination in mice with T. rangeli epimastigotes that protects against T. cruzi infection. The goal of this work was to study the pattern of specific immunoglobulins in the peritoneum (the site of infection) and in the sera of mice immunized with T. rangeli before and after challenge with T. cruzi. Additionally, we studied the effects triggered by antigen-antibodies binding and the levels of key cytokines involved in the humoral response, such as IL-4, IL-5 and IL-6. The immunization triggered the production of antibodies reactive with T. cruzi in peritoneal fluid (PF) and in serum, mainly IgG1 and, to a lesser magnitude, IgG2. Only immunized mice developed specific IgG3 antibodies in their peritoneal cavities. Antibodies were able to bind to the surface of the parasites and agglutinate them. Among the cytokines studied, IL-6 was elevated in PF during early infection, with higher levels in non-immunized-infected mice. The results indicate that T. rangeli vaccination against T. cruzi infection triggers a high production of specific IgG isotypes in PF and sera before infection and modulates the levels of IL-6 in PF in the early periods of infection.

Trypanosoma rangeli: lo que se conoce y el impacto de su presencia / Trypanosoma rangeli: what we know about it and the impact of it’s appearance

El parásito Trypanosoma rangeli, protozoo de la familia Trypanosomatidae, se considera no patógeno para el hospedero vertebrado; sin embargo, en las poblaciones del insecto vector produce efectos patogénicos que desencadenan en la muerte de los triatomíneos infectados. Este hemoflagelado comparte con Trypanosoma cruzi, agente etiológico de la enfermedad de Chagas, características biológicas e inmunoquímicas tales como la distribución geográfica, los reservorios, vectores, hospederos vertebrados y determinantes antigénicos. Por esta razón es una fuente de confusión en el diagnóstico de la enfermedad de Chagas y debe ser considerado como un parásito de importancia médica. A pesar de lo anteriormente mencionado, el conocimiento sobre T. rangeli es muy poco y fragmentado en sus aspectos bioquímicos, inmunológicos y moleculares. En este artículo se presenta una revisión de características biológicas de este parásito con el fi n de enfatizar y estimular la investigación dándole la importancia que se merece.

Trypanosoma rangeli is a protozoan parasite belonging to the Trypanosomatidae family and, generally, is not considered a pathogenic for a vertebrate host. However, T. rangeli produces pathogenic effects for insect vector populations that sometimes causes the death of infected triatomideae. This hemoflagellate shares with Trypanosoma cruzi, the etiological agent of Chagas´ disease, immunochemical and biological characteristics such as geographical distribution, animal reservoirs, vectors, vertebrate hosts and antigenic determinants. This is one of the reasons for a great deal of confusion, when we diagnose Chagas´ disease. Therefore, we should consider this parasite as an important one for medical research. However, despite of the above, we accept the fact that our knowledge about T. rangeli is quite limited, basically regarding its biochemical, immunological and molecular characteristics. In this article we review several biological characteristics of T. rangeli, in order to motivate more extensive research on this important parasite as a medical tool.